Questo repository contiene un framework modulare per la gestione dei task progettato per il microcontrollore RP2040. Il progetto include componenti fondamentali per la gestione dei task, algoritmi di scheduling e meccanismi di inizializzazione del sistema. Lo scheduler supporta molteplici algoritmi, offrendo flessibilità e adattabilità per una vasta gamma di applicazioni, con un approccio didattico mirato.

• Algoritmi di Scheduling Multipli:
  • Basato su priorità (PRIORITY)
  • Round-robin
  • Earliest-deadline-first
  • Least-executed
  • Longest-waiting
• Normalizzazione delle Priorità Dinamiche per prevenire starvation dei task.
• Metriche Dettagliate sui Task:
  • Tempo di esecuzione
  • Jitter
  • Utilizzo della memoria
• Interfaccia Terminale VT100 per l'interazione con l'utente.
• Design Modulare per facilitare l'estensione e la personalizzazione.
• Concetti di Classe e Oggetti adattati al linguaggio C tramite strutture e puntatori a funzione.

• main.c: Punto di ingresso del programma. Gestisce l'inizializzazione dell'hardware, della configurazione e dello scheduler.
• scheduler.h / scheduler_core.c: Logica principale dello scheduler, gestione dei task e implementazione degli algoritmi.
• terminal.h / terminal.c: Interfaccia utente tramite terminale VT100.
• initcalls.h / initcalls.c: Meccanismo modulare di inizializzazione per i componenti del sistema.
• config.h / config.c: Gestione dei parametri di configurazione e memorizzazione.
• hardware_cfg.h / hardware.c: Layer di astrazione hardware (HAL) per configurazioni specifiche della scheda.
• debug.h / debug.c: Strumenti di debug per il logging specifico dei task.
• flash.h / flash.c: Utilità per la gestione della memoria flash e la persistenza dei parametri.

Il progetto utilizza principi di design modulare per:

• Migliorare la manutenibilità e la riusabilità del codice.
• Permettere il testing indipendente dei componenti.
• Supportare configurazioni hardware multiple.

Le funzioni contrassegnate come static sono utilizzate esclusivamente all'interno del file in cui sono definite. Questa scelta:

• Migliora l'incapsulamento.
• Previene accessi non intenzionali da altre parti del codice.
• Riduce le dipendenze e aumenta la modularità.

Il file hardware_cfg.h definisce configurazioni hardware astratte, consentendo:

• La separazione tra logica applicativa e configurazione hardware.
• La facilità di passaggio tra versioni hardware diverse (es. hardware_v1, hardware_v2).

Il progetto utilizza strutture e puntatori a funzione per emulare il comportamento di classi e oggetti in linguaggi orientati agli oggetti:

• Le strutture (es. DriverLed) contengono sia i dati che i puntatori alle funzioni operative.
• Questo approccio favorisce la modularità e la leggibilità del codice, pur sfruttando la semplicità del linguaggio C.

• Scheduler e Task:
  • scheduler_core.c gestisce l'esecuzione dei task, mentre scheduler.h espone l'API per aggiungere e gestire i task.
  • La logica specifica dei task risiede in moduli dedicati come task_led.c o task_terminal.c.
• Terminale e Comandi:
  • Il sistema terminale consente la configurazione e il monitoraggio runtime tramite comandi.
  • I comandi sono registrati in cmd.c e gestiti dinamicamente in base all'input dell'utente.
• Inizializzazione:
  • Il meccanismo di initcalls assicura un'ordinata inizializzazione dei componenti.

1. Aggiunta dei Task: I task vengono aggiunti allo scheduler con nome, funzione, priorità e intervallo.
2. Selezione dell'Algoritmo: Lo scheduler utilizza uno degli algoritmi predefiniti per selezionare il prossimo task da eseguire.
3. Esecuzione del Task: Il task selezionato viene eseguito, aggiornando le metriche (es. tempo di esecuzione, jitter).
4. Normalizzazione delle Priorità: Per lo scheduling basato su priorità, le priorità dinamiche vengono resettate periodicamente.

1. Clona il repository.
2. Configura l'hardware in hardware_cfg.h.
3. Registra le funzioni di inizializzazione nei tuoi moduli usando initcalls.
4. Aggiungi i task allo scheduler in main.c.

• Usa un emulatore di terminale compatibile VT100 per connetterti al microcontrollore.
• Esempi di comandi:
  • HELP: Mostra l'elenco dei comandi disponibili.
  • TASK: Gestisce i task (es. visualizza, pausa, riprendi).
  • LOGIN <password>: Autenticati per azioni privilegiate.
  • REBOOT: Riavvia il sistema.

Di seguito un esempio completo per configurare ed eseguire lo scheduler:

#include "scheduler.h"
#include "config.h"

void my_task(void) {
    // Logica del task
    printf("Esecuzione di my_task\n");
}

int main() {
    stdio_init_all();
    select_hardware_config();
    initcalls();
    init_params();

    scheduler_add_task("MyTask", my_task, 1, 1000000, TASK_RUNNING, 0);
    scheduler_run();

    return 0;
}

• HAL (Hardware Abstraction Layer):
  • Consente la separazione tra hardware specifico e logica applicativa, migliorando la portabilità.
• Design Modulare:
  • Ogni modulo ha responsabilità ben definite e interfacce chiare, facilitando la collaborazione e il debugging.
• Uso di Strutture come Oggetti:
  • Favorisce la leggibilità e facilita l'estensione del codice, senza la complessità di un linguaggio OOP.
• Meccanismi di Scheduling:
  • Introduzione a diversi algoritmi con esempi pratici di utilizzo nei sistemi embedded.

1. Aggiungere un Nuovo Algoritmo:
   • Implementa la logica di selezione in scheduler_core.c.
   • Aggiungi la funzione all'array sched_algorithms.
2. Creare un Nuovo Task:
   • Definisci la logica del task in un nuovo file .c.
   • Registra il task usando scheduler_add_task.
3. Migliorare il Terminale:
   • Registra nuovi comandi in cmd.c con descrizioni e gestori dedicati.

• Utilizza debug.c per abilitare il logging specifico dei task.
• Analizza le metriche fornite da scheduler_print_task_list per identificare colli di bottiglia e ottimizzare l'uso delle risorse.
• Salva e carica configurazioni usando flash.c per mantenere parametri tra i riavvii.

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