μC/OS-II的任務(wù)管理

INT16Ui;

OS_STK*pfill;

if(prio>OS_LOWEST_PRIO){(1)

return(OS_PRIO_INVALID);

}

OS_ENTER_CRITICAL();

if(OSTCBPrioTbl[prio]==(OS_TCB*)0){(2)

OSTCBPrioTbl[prio]=(OS_TCB*)1;(3)

OS_EXIT_CRITICAL();(4)

if(optOS_TASK_OPT_STK_CHK){(5)

if(optOS_TASK_OPT_STK_CLR){

Pfill=pbos;

for(i=0;i

#ifOS_STK_GROWTH==1

*pfill++=(OS_STK)0;

#else

*pfill--=(OS_STK)0;

#endif

}

}

}

psp=(void*)OSTaskStkInit(task,pdata,ptos,opt);(6)

err=OSTCBInit(prio,psp,pbos,id,stk_size,pext,opt);(7)

if(err==OS_NO_ERR){(8)

OS_ENTER_CRITICAL;

OSTaskCtr++;(9)

OSTaskCreateHook(OSTCBPrioTbl[prio]);(10)

OS_EXIT_CRITICAL();

if(OSRunning){(11)

OSSched();(12)

}

}else{

OS_ENTER_CRITICAL();

OSTCBPrioTbl[prio]=(OS_TCB*)0;(13)

OS_EXIT_CRITICAL();

}

return(err);

}else{

OS_EXIT_CRITICAL();

return(OS_PRIO_EXIST);

}

}

OSTaskCreateExt()一開始先檢測(cè)分配給任務(wù)的優(yōu)先級(jí)是否有效[L4.3(1)]。 任務(wù)的優(yōu)先級(jí)必須在0到OS_LOWEST_PRIO之間。接著，OSTaskCreateExt()要確保在規(guī)定的優(yōu)先級(jí)上還沒有建立任務(wù)[L4.3(2)]。在使用μC/OS-Ⅱ時(shí)，每個(gè)任務(wù)都有特定的優(yōu)先級(jí)。如果某個(gè)優(yōu)先級(jí)是空閑的，μC/OS-Ⅱ通過放置一個(gè)非空指針在OSTCBPrioTbl[]中來保留該優(yōu)先級(jí)[L4.3(3)]。這就使得OSTaskCreateExt()在設(shè)置任務(wù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的其他部分時(shí)能重新允許中斷[L4.3(4)]。

為了對(duì)任務(wù)的堆棧進(jìn)行檢驗(yàn)[參看4.03,堆棧檢驗(yàn)，OSTaskStkChk()]，用戶必須在opt參數(shù)中設(shè)置OS_TASK_OPT_STK_CHK標(biāo)志。 堆棧檢驗(yàn)還要求在任務(wù)建立時(shí)堆棧的存儲(chǔ)內(nèi)容都是0(即堆棧已被清零)。為了在任務(wù)建立的時(shí)候?qū)⒍褩Ｇ辶?，需要在opt參數(shù)中設(shè)置OS_TASK_OPT_STK_CLR。當(dāng)以上兩個(gè)標(biāo)志都被設(shè)置好后，OSTaskCreateExt()才能將堆棧清零[L4.3(5)]。

接著，OSTaskCreateExt()調(diào)用OSTaskStkInit()[L4.3(6)],它負(fù)責(zé)建立任務(wù)的堆棧。該函數(shù)是與處理器的硬件體系相關(guān)的函數(shù)，可以在OS_CPU_C.C文件中找到。有關(guān)實(shí)現(xiàn)OSTaskStkInit()的細(xì)節(jié)可參看第八章——移植μC/OS-Ⅱ。如果已經(jīng)有人在你用的處理器上成功地移植了μC/OS-Ⅱ，而你又得到了他的代碼，就不必考慮該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)細(xì)節(jié)了。

OSTaskStkInit()函數(shù)返回新的堆棧棧頂(psp),并被保存在任務(wù)的0S_TCB中。

μC/OS-Ⅱ支持的處理器的堆棧既可以從上(高地址)往下(低地址)遞減也可以從下往上遞增(參看4.02,任務(wù)堆棧)。用戶在調(diào)用OSTaskCreateExt()的時(shí)候必須知道堆棧是遞增的還是遞減的(參看用戶所用處理器的OS_CPU.H中的OS_STACK_GROWTH)，因?yàn)橛脩舯仨毜冒讯褩５臈ｍ攤鬟f給OSTaskCreateExt()，而棧頂可能是堆棧的最低地址(當(dāng)OS_STK_GROWTH

為0時(shí))，也可能是最高地址(當(dāng)OS_STK_GROWTH為1時(shí))。

一旦OSTaskStkInit()函數(shù)完成了建立堆棧的任務(wù)，OSTaskCreateExt()就調(diào)用

OSTCBInit()[L4.3(7)]， 從空閑的OS_TCB緩沖池中獲得并初始化一個(gè)OS_TCB。 OSTCBInit()

的代碼在OSTaskCreate()中曾描述過(參看4.00節(jié)),從OSTCBInit()返回后，

OSTaskCreateExt()要檢驗(yàn)返回代碼[L4.3(8)]，如果成功，就增加OSTaskCtr[L4.3(9)]，

OSTaskCtr用于保存產(chǎn)生的任務(wù)數(shù)目。 如果OSTCBInit()返回失敗， 就置OSTCBPrioTbl[prio]

的入口為0[L4.3(13)]以放棄對(duì)該任務(wù)優(yōu)先級(jí)的占用。然后，OSTaskCreateExt()調(diào)用

OSTaskCreateHook()[L4.3(10)]，OSTaskCreateHook()是用戶自己定義的函數(shù)，用來擴(kuò)展

OSTaskCreateExt()的功能。OSTaskCreateHook()可以在OS_CPU_C.C中定義(如果

OS_CPU_HOOKS_EN置1)，也可以在其它地方定義(如果OS_CPU_HOOKS_EN置0)。注意，

OSTaskCreateExt()在調(diào)用OSTaskCreateHook()時(shí)，中斷是關(guān)掉的，所以用戶應(yīng)該使

OSTaskCreateHook()函數(shù)中的代碼盡量簡化，因?yàn)檫@將直接影響中斷的響應(yīng)時(shí)間。

OSTaskCreateHook()被調(diào)用時(shí)會(huì)收到指向任務(wù)被建立時(shí)的OS_TCB的指針。這意味著該函數(shù)可以訪問OS_TCB數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的所有成員。

如果OSTaskCreateExt()函數(shù)是在某個(gè)任務(wù)的執(zhí)行過程中被調(diào)用的(即OSRunning置為

True[L4.3(11)])，以任務(wù)調(diào)度函數(shù)會(huì)被調(diào)用[L4.3(12)]來判斷是否新建立的任務(wù)比原來的任務(wù)有更高的優(yōu)先級(jí)。如果新任務(wù)的優(yōu)先級(jí)更高，內(nèi)核會(huì)進(jìn)行一次從舊任務(wù)到新任務(wù)的任務(wù)切換。如果在多任務(wù)調(diào)度開始之前(即用戶還沒有調(diào)用OSStart())，新任務(wù)就已經(jīng)建立了,則任務(wù)調(diào)度函數(shù)不會(huì)被調(diào)用。

4.2任務(wù)堆棧

每個(gè)任務(wù)都有自己的堆?？臻g。堆棧必須聲明為OS_STK類型，并且由連續(xù)的內(nèi)存空間組成。用戶可以靜態(tài)分配堆?？臻g(在編譯的時(shí)候分配)也可以動(dòng)態(tài)地分配堆棧空間(在運(yùn)行的時(shí)候分配)。靜態(tài)堆棧聲明如程序清單L4.4和4.5所示，這兩種聲明應(yīng)放置在函數(shù)的外面。

程序清單 L4.4 靜態(tài)堆棧

staticOS_STKMyTaskStack[stack_size];

或

程序清單 L4.5 靜態(tài)堆棧

OS_STKMyTaskStack[stack_size];

用戶可以用C編譯器提供的malloc()函數(shù)來動(dòng)態(tài)地分配堆棧空間，如程序清單L4.6所示。在動(dòng)態(tài)分配中，用戶要時(shí)刻注意內(nèi)存碎片問題。特別是當(dāng)用戶反復(fù)地建立和刪除任務(wù)時(shí)，內(nèi)存堆中可能會(huì)出現(xiàn)大量的內(nèi)存碎片，導(dǎo)致沒有足夠大的一塊連續(xù)內(nèi)存區(qū)域可用作任務(wù)堆棧，這時(shí)malloc()便無法成功地為任務(wù)分配堆?？臻g。

程序清單 LL4.6 用malloc()為任務(wù)分配堆?？臻g

OS_STK*pstk;

pstk=(OS_STK*)malloc(stack_size);

if(pstk!=(OS_STK*)0){/* 確認(rèn)malloc()能得到足夠地內(nèi)存空間 */

Createthetask;

}

圖4.1表示了一塊能被malloc()動(dòng)態(tài)分配的3K字節(jié)的內(nèi)存堆[F4.1(1)]。為了討論問題方便，假定用戶要建立三個(gè)任務(wù)(任務(wù)A,B和C)，每個(gè)任務(wù)需要1K字節(jié)的空間。設(shè)第一個(gè)1K字節(jié)給任務(wù)A,第二個(gè)1K字節(jié)給任務(wù)B,第三個(gè)1K字節(jié)給任務(wù)C[F4.1(2)]。然后，用戶的應(yīng)用程序刪除任務(wù)A和任務(wù)C，用free()函數(shù)釋放內(nèi)存到內(nèi)存堆中[F4.1(3)]?，F(xiàn)在，用戶的內(nèi)存堆雖有2K字節(jié)的自由內(nèi)存空間，但它是不連續(xù)的，所以用戶不能建立另一個(gè)需要2K字節(jié)內(nèi)存的任務(wù)(即任務(wù)D)。如果用戶并不會(huì)去刪除任務(wù)，使用malloc()是非常可行的。