multithreading - RTOS 移除练习中显式堆栈的替代方案？

Question

在基于 ARM7 的 C 语言编程的嵌入式应用程序中(具有可移植性要求)，当前使用基于商业优先级的抢占式 RTOS，我们需要根据客户要求删除该 RTOS 和任何 RTOS 依赖项。我们有 8 个任务使用许多硬件接口(interface)、 sleep 语句、I2C 通信。事实上，软件很好地利用了 RTOS 功能来简化代码，尽管在没有 RTOS 的情况下时序要求是可以管理的。

几个函数，包括在许多地方调用的例程，目前实现了对 I2c 驱动程序函数、 sleep 语句等的阻塞(针对该线程)调用序列。
基于轮询 I2C 调用/ sleep 对客户来说是 Not Acceptable 前提，这样的调用必须是非阻塞的并返回。问题当然是“返回”到“语句”，当 I2C 完成或 sleep 时间已过时，可能从顶级任务条目向下调用 4 个。

我正在为每个任务采用分层状态机设计，顶部有一个简单的调度程序。但是处理几个例程，这些例程过去用于进行阻塞调用序列，现在每个例程都成为状态机，可以在多个地方和不同的函数调用深度被调用，似乎需要为每个任务提供显式堆栈功能，以便每次我启动子状态机时，我都可以为该进程分配状态并将它们推送到该任务的“状态堆栈”中，以便下一次调度程序调用该任务将能够关闭所有分层状态继续处理它“停止”的地方。

您能否看到适用于该问题的其他设计架构、将代码快速移植到非抢占范式的注意事项，或者指向思想丰富的资源和关于“RTOS 移除”技术和设计的讨论？

这三个答案一起很好地描绘了基于状态机的开发相关性和相关工具，以避免重新发明轮子。我们的客户不会接受任何类型的许可，包括 GPL。从答案看来，如果想要使用没有 RTOS 且禁止轮询调用的分层状态机，则似乎没有办法缓存状态。由于分层 SM 通过保留其结构(对例程的函数调用成为对子状态机的调用)对移植现有代码有很大帮助，因此我将采用提供的工具作为很好的示例。 - 谢谢。

Answer 1

你 checkout 了吗Adam Dunkels' Protothreads ?他称它们为“C 语言中的轻量级、无堆栈线程”

与其重新发明轮子，我将在此处直接引用 protothreads 站点的一点点内容:

Protothreads 是极其轻量级的无堆栈线程，专为内存严重受限的系统设计，例如小型嵌入式系统或无线传感器网络节点。 Protothreads 为用 C 实现的事件驱动系统提供线性代码执行。Protothreads 可以在有或没有底层操作系统的情况下使用，以提供阻塞事件处理程序。 Protothreads 提供顺序控制流，无需复杂的状态机或完整的多线程。

我使用过 Protothreads 和 Samek 的 QP HSM——它们都是解决重叠域问题的好方法。为此，我可能会倾向于 protothreads。

您提到消除商业 RTOS。想知道这是否是因为代码空间、成本、工程师学习曲线、性能……您可以用(许多)免费的之一替换 RTOS 吗？我想不会，但问也无妨。

附言Dunkels 还有一个很棒的网站，里面有很多 useful resources & software对于嵌入式开发人员-检查一下(Contiki、协议(protocol)栈等)