ARM7嵌入式系統(tǒng)在車輛調(diào)度中的應(yīng)用范疇

二、操作系統(tǒng)的內(nèi)核調(diào)度機(jī)理：

　　由于本系統(tǒng)對時(shí)性要求不是很強(qiáng)，采用了UC/OS-II這種簡單的源碼開發(fā)的操作系統(tǒng)。由于UC/OS-II是以任務(wù)為基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)度的。所以系統(tǒng)中所要處理的中間結(jié)果或響應(yīng)外部的輸入和輸出，都應(yīng)該在任務(wù)中完成。任務(wù)的調(diào)度是基于優(yōu)先級的(UC/OS不支持時(shí)間片輪轉(zhuǎn)的方法)。在多任務(wù)調(diào)度開始后，時(shí)鐘節(jié)拍開始工作，時(shí)鐘節(jié)拍產(chǎn)生周期性的中斷，時(shí)鐘節(jié)拍提供延時(shí)或超時(shí)的依據(jù)。多任務(wù)啟動(dòng)之前應(yīng)該先進(jìn)行初始化的工作，包括CPU、TCB(任務(wù)控制塊)、ECB(事件控制塊)和操作系統(tǒng)本身的初始化等。初始化完畢后多任務(wù)啟動(dòng)，系統(tǒng)總是運(yùn)行就緒狀態(tài)優(yōu)先級最高的任務(wù)。由于任務(wù)本身是一個(gè)無限的循環(huán)，所以任務(wù)中必須包含引起任務(wù)切換的函數(shù)，如OSTimeDly()、OSSemPend()等，執(zhí)行到這些函數(shù)時(shí)將引起任務(wù)的切換，即任務(wù)的調(diào)度。任務(wù)切換之前應(yīng)該保護(hù)現(xiàn)場。任務(wù)之間要進(jìn)行通信，通信的方式很多，可以采用全局變量、共享存儲區(qū)等一些常用的方式，但在采用UC/OS-II的系統(tǒng)中任務(wù)之間的通信更多采用信號量、消息郵箱等進(jìn)行。

　　三、操作系統(tǒng)的移植：

　　將UC/OS-II這個(gè)操作系統(tǒng)移植到三星公司ARM7TDMI S3C44B0X上要注意OSCtxSW()這個(gè)任務(wù)切換函數(shù)，其中任務(wù)切換的核心是利用出棧指令將各個(gè)任務(wù)的工作現(xiàn)場加以恢復(fù)。利用中斷返回指令改變PC的指針達(dá)到任務(wù)切換的目的。它實(shí)際上是從任務(wù)堆棧中恢復(fù)處理器所有的寄存器，并且執(zhí)行中斷返回指令。實(shí)際的移植是用軟件來模擬中斷的發(fā)生。移植中的關(guān)鍵問題是如何構(gòu)造任務(wù)堆棧及任務(wù)切換時(shí)的出棧順序。而任務(wù)區(qū)堆棧初始化主要是模擬任務(wù)被中斷后堆棧中的內(nèi)容。另值得注意的是開關(guān)中斷的函數(shù)OS_ENTERCRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()這個(gè)函數(shù)。這兩個(gè)函數(shù)實(shí)現(xiàn)了對臨界區(qū)內(nèi)容的保護(hù)。

　　四、基于狀態(tài)機(jī)的程序設(shè)計(jì)：

　　整個(gè)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)采用任務(wù)加狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)方法，由于系統(tǒng)中采用了UC/OS-II的操作系統(tǒng)，所以系統(tǒng)中所有事件處理都采用任務(wù)調(diào)度的方式，任務(wù)在操作系統(tǒng)得調(diào)度下運(yùn)行。而對于每個(gè)任務(wù)采用基于狀態(tài)機(jī)的設(shè)計(jì)方法，引起系統(tǒng)中某個(gè)狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移的事件可能是信號量、也可能是其它的事件。下面對狀態(tài)機(jī)的有關(guān)內(nèi)容加以介紹。

　　狀態(tài)機(jī)可以看成是一個(gè)狀態(tài)和轉(zhuǎn)換的圖，描述了應(yīng)用程序?qū)邮盏绞录捻憫?yīng)。

　　狀態(tài)機(jī)的執(zhí)行：狀態(tài)機(jī)在某個(gè)時(shí)刻處理某個(gè)事件而在處理另外的事件之前必須完成對這個(gè)事件的處理并得到結(jié)果。