LiteOS系统是由华为针对物联网领域开发的一款轻量级的操作系统，包括人物管理、内存管理、时间管理、中断管理、队列管理、事件管理和定时器等多种功能模块，支持动态加载、分散加载、静态裁剪等，具有低功耗、超小内核和稳定实时的特点。

基本介绍

极小内核包含任务管理、内存管理、异常管理、系统时钟和中断管理。可裁剪模块包括信号量、互斥锁、队列管理、事件管理、软件定时器等。除了基础内核，Huawei LiteOS还提供了扩展内核，包括C++支持、动态加载、低功耗以及维测模块。低功耗通过支持Tickless机制、run-stop休眠唤醒，可以大大降低系统功耗。维测部分包含了获取CPU占用率、支持串口执行Shell命令等功能。

Huawei LiteOS同时提供端云协同能力，集成了LwM2M、CoAP、mbedtls、LwIP全套IoT互联协议栈，且在LwM2M的基础上，提供了AgentTiny模块，用户只需关注自身的应用，而不必关注LwM2M实现细节，直接使用AgentTiny封装的接口即可简单快速实现与云平台安全可靠的连接。

Huawei LiteOS自开源社区发布以来，围绕NB-IoT物联网市场从技术、生态、解决方案、商用支持等多维度使能合作伙伴，构建开源的物联网生态。目前已经聚合了50+ MCU和解决方案合作伙伴，共同推出一批开源开发套件和行业解决方案，帮助众多行业客户快速推出物联网终端和服务，客户涵盖抄表、停车、路灯、环保、共享单车、物流等众多行业，为开发者提供 “一站式” 完整软件平台，可有效降低开发门槛、缩短开发周期。

软件功能

1、任务

提供任务的创建、删除、延迟、挂起、恢复等功能，以及锁定和解锁任务调度。支持任务按优先级高低的抢占调度及同优先级时间片轮转调度。

2、任务同步

信号量：支持信号量的创建、删除、申请和释放等功能。

互斥锁：支持互斥锁的创建、删除、申请和释放等功能。

3、硬件相关

提供中断、定时器等功能。

中断：提供中断的创建、删除、使能、禁止、请求位的清除等功能。

定时器：提供定时器的创建、删除、启动、停止等功能。

4、IPC通信

提供事件、消息队列功能。

事件：支持读事件和写事件功能。

消息队列：支持消息队列的创建、删除、发送和接收功能。

5、时间管理

系统时间：系统时间是由定时/计数器产生的输出脉冲触发中断而产生的。

Tick时间：Tick是操作系统调度的基本时间单位，对应的时长由系统主频及每秒Tick数决定，由用户配置。

软件定时器：以Tick为单位的定时器功能，软件定时器的超时处理函数在系统创建的Tick软中断中被调用。

6、内存管理

提供静态内存和动态内存两种算法，支持内存申请、释放。目前支持的内存管理算法有固定大小的BOX算法、动态申请SLAB、DLINK算法。

提供内存统计、内存越界检测功能。

软件特色

轻量级物联网操作系统，物的智能化使能平台

超轻量技术基因

创新式系统设计，可最大限度降低系统功耗，在特定场景下，能减少60%功耗开销

领域性软件方案

提供E2E物联网领域性技术栈，快速构建不同应用场景下的TurnKey解决方案

可复制商用实践

复制华为在消费者、运营商和企业领域成功商业实践和优秀经验，助力合作伙伴商业成功

基本框架图

LiteOS系统使用说明

任务状态迁移说明

就绪态→运行态：

任务创建后进入就绪态，发生任务切换时，就绪列表中最高优先级的任务被执行，从而进入运行态，但此刻该任务依旧在就绪列表中。

运行态→阻塞态：

正在运行的任务发生阻塞(挂起、延时、获取互斥锁、读消息、读信号量等待等)时，该任务会从就绪列表中删除，任务状态由运行态变成阻塞态，然后发生任务切换，运行就绪列表中剩余最高优先级任务。

阻塞态→就绪态(阻塞态→运行态)：

阻塞的任务被恢复后(任务恢复、延时时间超时、读信号量超时或读到信号量等)，此时被恢复的任务会被加入就绪列表，从而由阻塞态变成就绪态;此时如果被恢复任务的优先级高于正在运行任务的优先级，则会发生任务切换，将该任务由就绪态变成运行态。

就绪态→阻塞态：

任务也有可能在就绪态时被阻塞(挂起)，此时任务状态会由就绪态转变为阻塞态，该任务从就绪列表中删除，不会参与任务调度，直到该任务被恢复。

运行态→就绪态：

有更高优先级任务创建或者恢复后，会发生任务调度，此刻就绪列表中最高优先级任务变为运行态，那么原先运行的任务由运行态变为就绪态，依然在就绪列表中。

运行态→退出态:

运行中的任务运行结束，内核自动将此任务删除，任务状态由运行态变为退出态。

阻塞态→退出态:

阻塞的任务调用删除接口，任务状态由阻塞态变为退出态。

任务ID

任务ID，在任务创建时通过参数返回给用户，作为任务的一个非常重要的标识。用户可以通过任务ID对指定任务进行任务挂起、任务恢复、查询任务名等操作。

任务优先级

优先级表示任务执行的优先顺序。任务的优先级决定了在发生任务切换时即将要执行的任务。在就绪列表中的最高优先级的任务将得到执行。

任务入口函数

每个新任务得到调度后将执行的函数。该函数由用户实现，在任务创建时，通过任务创建结构体指定。

任务控制块TCB

每一个任务都含有一个任务控制块(TCB)。TCB包含了任务上下文栈指针(stack pointer)、任务状态、任务优先级、任务ID、任务名、任务栈大小等信息。TCB可以反映出每个任务运行情况。

任务栈

每一个任务都拥有一个独立的栈空间，我们称为任务栈。栈空间里保存的信息包含局部变量、寄存器、函数参数、函数返回地址等。任务在任务切换时会将切出任务的上下文信息保存在自身的任务栈空间里面，以便任务恢复时还原现场，从而在任务恢复后在切出点继续开始执行。

任务上下文

任务在运行过程中使用到的一些资源，如寄存器等，我们称为任务上下文。当这个任务挂起时，其他任务继续执行，在任务恢复后，如果没有把任务上下文保存下来，有可能任务切换会修改寄存器中的值，从而导致未知错误。

因此，Huawei LiteOS在任务挂起的时候会将本任务的任务上下文信息，保存在自己的任务栈里面，以便任务恢复后，从栈空间中恢复挂起时的上下文信息，从而继续执行被挂起时被打断的代码。

任务切换

任务切换包含获取就绪列表中最高优先级任务、切出任务上下文保存、切入任务上下文恢复等动作。

运作机制

Huawei LiteOS任务管理模块提供任务创建、任务删除、任务延时、任务挂起和任务恢复、更改任务优先级、锁任务调度和解锁任务调度、根据任务控制块查询任务ID、根据ID查询任务控制块信息功能。

在任务模块初始化时，系统会先申请任务控制块需要的内存空间，如果系统可用的内存空间小于其所需要的内存空间，任务模块就会初始化失败。如果任务初始化成功，则系统对任务控制块内容进行初始化。

用户创建任务时，系统会将任务栈进行初始化，预置上下文。此外，系统还会将“任务入口函数”地址放在相应位置。这样在任务第一次启动进入运行态时，将会执行“任务入口函数”。

开发流程

以创建任务为例，讲解开发流程。

在los_config.h中配置任务模块。配置LOSCFG_BASE_CORE_TSK_LIMIT系统支持最大任务数，这个可以根据需求自己配置。

配置LOSCFG_BASE_CORE_TSK_IDLE_STACK_SIZE 空闲(IDLE)任务栈大小，这个默认即可。

配置LOSCFG_BASE_CORE_TSK_DEFAULT_STACK_SIZE默认任务栈大小，用户根据自己的需求进行配置，在用户创建任务时，可以进行针对性设置。

配置LOSCFG_BASE_CORE_TIMESLICE时间片开关为YES。

配置LOSCFG_BASE_CORE_TIMESLICE_TIMEOUT时间片，根据实际情况自己配置。

配置LOSCFG_BASE_CORE_TSK_MONITOR任务监测模块裁剪开关，可选择是否打开。

锁任务LOS_TaskLock，锁住任务，防止高优先级任务调度。

创建任务LOS_TaskCreate。

解锁任务LOS_TaskUnlock，让任务按照优先级进行调度。

延时任务LOS_TaskDelay，任务延时等待。

挂起指定的任务LOS_TaskSuspend，任务挂起等待恢复操作。

恢复挂起的任务LOS_TaskResume。

注意事项

创建新任务时，会对之前自删除任务的任务控制块和任务栈进行回收，非自删除任务的控制块和栈在任务删除的时候已经回收。

任务名是指针没有分配空间，在设置任务名时，禁止将局部变量的地址赋值给任务名指针。

若指定的任务栈大小为0，则使用配置项LOSCFG_BASE_CORE_TSK_DEFAULT_STACK_SIZE指定默认的任务栈大小。

任务栈的大小按8字节大小对齐。确定任务栈大小的原则是，够用就行：多了浪费，少了任务栈溢出。

挂起任务的时候若为当前任务且已锁任务，则不能被挂起。

空闲(IDLE)任务及软件定时器任务不能被挂起或者删除。

在中断处理函数中或者在锁任务的情况下，执行LOS_TaskDelay操作会失败。

锁任务调度，并不关中断，因此任务仍可被中断打断。

锁任务调度必须和解锁任务调度配合使用。

设置任务优先级的时候可能会发生任务调度。

除去空闲(IDLE)任务以外，系统可配置的任务资源个数是指：整个系统的任务资源总个数，而非用户能使用的任务资源个数。例如：系统软件定时器多占用一个任务资源数，那么系统可配置的任务资源就会减少一个。

为了防止系统出现问题，系统禁止对软件定时器任务优先级进行修改。

LOS_CurTaskPriSet和LOS_TaskPriSet接口不能在中断中使用。

LOS_TaskPriGet接口传入的task ID对应的任务未创建或者超过最大任务数，统一返回0xffff。

在删除任务时要保证任务申请的资源(如互斥锁、信号量等)已被释放。