uC/OS-II源碼分析
內核結構
本文引用地址:http://2s4d.com/article/201609/304898.htm!--[if !supportLists]-->1, !--[endif]-->臨界區(qū),OS_ENTER_CRITICAL和OS_EXIT_CRITICAL
為了處理臨界區(qū)代碼,必須關中斷,等處理完畢后,再開中斷。關中斷可以避免其他任務或中斷進入臨界區(qū)代碼。uC/OS-II定義了這兩個宏來實現(xiàn),但注意一條:調用uC/OS-II功能函數(shù)時,中斷應該總是開著的。
1)當OS_CRITICAL_METHOD= = 1時,簡單實現(xiàn)如下:
#defineOS_ENTER_CRITICAL()disable_int()
#defineOS_EXIT_CRITICAL()enable_int()
但這樣有一個問題,如果禁止中斷的情況下調用uC/OS-II功能函數(shù),那么從功能函數(shù)返回時,中斷可能變成允許的了,而實際上還是希望是禁止的。
2)當OS_CRITICAL_METHOD= = 2時,實現(xiàn)如下:
#defineOS_ENTER_CRITICAL()
asm(“PUSHPSW”);
asm(“DI”);
#defineOS_EXIT_CRITICAL()
asm(“POPPSW”);
執(zhí)行OS_ENTER_CRITICAL()時,先將中斷狀態(tài)保存到堆棧,然后關中斷;執(zhí)行OS_EXIT_CRITICAL()時,再從堆棧中恢復原來的中斷開/關狀態(tài)。這種方法不會改變中斷狀態(tài),避免前面的問題。
3)當OS_CRITICAL_METHOD= = 3時,實現(xiàn)如下:
#defineOS_ENTER_CRITICAL()
cpu_sr=get_processor_psw();
disable_interrupts();
#defineOS_EXIT_CRITICAL()
set_processor_psw(cpu_sr);
將處理器狀態(tài)字保存在局部變量中。
!--[if !supportLists]-->2, !--[endif]-->任務是一個無限循環(huán),返回類型為void,參數(shù)void*,用于傳數(shù)據給任務。任務可以調用OSTaskDel(OS_PRIO_SELF)進行自我刪除。任務有5種狀態(tài):
!--[if !supportLists]-->1) !--[endif]-->睡眠態(tài)。任務駐留在程序空間(ROM或RAM),還未交給uC/OS-II來管理。
!--[if !supportLists]-->2) !--[endif]-->就緒態(tài)。OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()來創(chuàng)建一個任務后,就進入就緒態(tài)。任務可以調用OSTaskDel返回到睡眠態(tài),或調用該函數(shù)讓另一個任務進入睡眠態(tài)。
!--[if !supportLists]-->3) !--[endif]-->運行態(tài)。OSStart()啟動多任務運行。它只在啟動時調用一次,運行就緒列表中優(yōu)先級最高的任務。就緒的任務只有當所以優(yōu)先級比其高的任務轉為等待狀態(tài),或者是被刪除了,才能進入運行態(tài)。
!--[if !supportLists]-->4) !--[endif]-->等待狀態(tài)。正在運行的任務可以調用OSTimeDly()或OSTimeDlyHMSM()將自身延遲一段時間進入等待狀態(tài),一直到延遲時間到來。這兩個函數(shù)會強制執(zhí)行任務切換,選擇下一個優(yōu)先級最高的任務運行。等待時間過去后,系統(tǒng)服務函數(shù)OSTimeTick()使延遲了的任務進入就緒態(tài)。
正在運行的任務也可能需要等待某一事件的發(fā)生,可以調用:OSFlagPend(),OSSemPend(),OSMutexPend(),OSMboxPend(),OSQPend()等函數(shù)。若某事件未發(fā)生,則任務進入等待狀態(tài),直到事件發(fā)生。當任務因等待事件被掛起時,下一個優(yōu)先級最高的任務得到CPU。當事件發(fā)生了或超時,被掛起的任務進入就緒態(tài)。事件發(fā)生的報告可能來自另一個任務或中斷服務子程序。
!--[if !supportLists]-->5) !--[endif]-->中斷服務態(tài) 。被中斷的任務進入中斷服務態(tài),從而被掛起,中斷服務子程序得到CPU,后者可能報告一個或多個事件發(fā)生,從而使一個或多個任務進入就緒態(tài)。因此從中斷服務子程序返回前,uC/OS-II要判斷被中斷的任務的優(yōu)先級和就緒列表中其他任務的優(yōu)先級高低,選擇最高的任務進入運行態(tài)。
!--[if !supportLists]-->6) !--[endif]-->當所以任務都在等待事件發(fā)生或等待延遲的時間結束時,uC/OS-II運行OSTaskIdle()任務。
!--[if !supportLists]-->3, !--[endif]-->任務控制塊(OS_TCB)
建立一個任務時,一個OS_TCB就被賦值。當任務的CPU被剝奪時,用它來保存任務的狀態(tài),當任務重新得到CPU時,它也能保證任務從當時被中斷的那一點繼續(xù)執(zhí)行。OS_TCB全部駐留在RAM中。
typedefstructos_tcb
{
OS_STK*OSTCBStkPtr;/*指向當前任務堆棧棧頂?shù)闹羔?/
#ifOS_TASK_CREATE_EXT_EN>0
void*OSTCBExtPtr;/*指向用戶定義的任務控制塊擴展*/
OS_STK*OSTCBStkBottom;/*指向棧底的指針*/
INT32UOSTCBStkSize;/*棧中可容納的元素數(shù)目(
uC/OS-II允許每個任務的堆棧容量任意,)*/
INT16UOSTCBOpt;/*傳給OSTaskCreateExt()的任務選擇項*/
INT16UOSTCBId;/*TaskID(0..65535)*/
#endif
structos_tcb*OSTCBNext;/*TCB列表中指向下一個TCB的指針*/
structos_tcb*OSTCBPrev;/*TCB列表中指向上一個TCB的指針*/
#if((OS_Q_EN>0)(OS_MAX_QS>0))||(OS_MBOX_EN>0)||(OS_SEM_EN>0)||(OS_MUTEX_EN>0)
OS_EVENT*OSTCBEventPtr;/*指向事件控制塊的指針*/
#endif
#if((OS_Q_EN>0)(OS_MAX_QS>0))||(OS_MBOX_EN>0)
void*OSTCBMsg;/*指向傳遞給任務的消息的指針,消息來自OSMboxPost()orOSQPost()*/
#endif
#if(OS_VERSION>=251)(OS_FLAG_EN>0)(OS_MAX_FLAGS>0)
#ifOS_TASK_DEL_EN>0
OS_FLAG_NODE*OSTCBFlagNode;/*指向事件標志節(jié)點的指針*/
#endif
OS_FLAGSOSTCBFlagsRdy;/*使任務進入就緒態(tài)的事件標志*/
#endif
INT16UOSTCBDly;/*讓任務延時若干節(jié)拍或把任務掛起一段時間等待某一事件發(fā)生時使用的計時變量*/
INT8UOSTCBStat;/*任務狀態(tài)*/
INT8UOSTCBPrio;/*任務優(yōu)先級(0==highest,63==lowest)*/
//下面四個變量用于加速任務進入就緒態(tài)或進入等待事件發(fā)生狀態(tài)的過程,算法比較巧妙
INT8UOSTCBX;/*Bitpositioningroupcorrespondingtotaskpriority(0..7)*/
INT8UOSTCBY;/*Indexintoreadytablecorrespondingtotaskpriority
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