uC/OS-II源碼分析

內核結構

!--[if !supportLists]-->1， !--[endif]-->臨界區，OS_ENTER_CRITICAL和OS_EXIT_CRITICAL

為了處理臨界區代碼，必須關(guān)中斷，等處理完畢后，再開(kāi)中斷。關(guān)中斷可以避免其他任務(wù)或中斷進(jìn)入臨界區代碼。uC/OS-II定義了這兩個(gè)宏來(lái)實(shí)現，但注意一條：調用uC/OS-II功能函數時(shí)，中斷應該總是開(kāi)著(zhù)的。

1)當OS_CRITICAL_METHOD= = 1時(shí)，簡(jiǎn)單實(shí)現如下：

#defineOS_ENTER_CRITICAL()disable_int()

#defineOS_EXIT_CRITICAL()enable_int()

但這樣有一個(gè)問(wèn)題，如果禁止中斷的情況下調用uC/OS-II功能函數，那么從功能函數返回時(shí)，中斷可能變成允許的了，而實(shí)際上還是希望是禁止的。

2)當OS_CRITICAL_METHOD= = 2時(shí)，實(shí)現如下：

#defineOS_ENTER_CRITICAL()

asm(“PUSHPSW”);

asm(“DI”);

#defineOS_EXIT_CRITICAL()

asm(“POPPSW”);

執行OS_ENTER_CRITICAL()時(shí)，先將中斷狀態(tài)保存到堆棧，然后關(guān)中斷;執行OS_EXIT_CRITICAL()時(shí)，再從堆棧中恢復原來(lái)的中斷開(kāi)/關(guān)狀態(tài)。這種方法不會(huì )改變中斷狀態(tài)，避免前面的問(wèn)題。

3)當OS_CRITICAL_METHOD= = 3時(shí)，實(shí)現如下：

#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(wù)是一個(gè)無(wú)限循環(huán)，返回類(lèi)型為void,參數void*,用于傳數據給任務(wù)。任務(wù)可以調用OSTaskDel(OS_PRIO_SELF)進(jìn)行自我刪除。任務(wù)有5種狀態(tài)：

!--[if !supportLists]-->1) !--[endif]-->睡眠態(tài)。任務(wù)駐留在程序空間(ROM或RAM),還未交給uC/OS-II來(lái)管理。

!--[if !supportLists]-->2) !--[endif]-->就緒態(tài)。OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()來(lái)創(chuàng )建一個(gè)任務(wù)后，就進(jìn)入就緒態(tài)。任務(wù)可以調用OSTaskDel返回到睡眠態(tài)，或調用該函數讓另一個(gè)任務(wù)進(jìn)入睡眠態(tài)。

!--[if !supportLists]-->3) !--[endif]-->運行態(tài)。OSStart()啟動(dòng)多任務(wù)運行。它只在啟動(dòng)時(shí)調用一次，運行就緒列表中優(yōu)先級最高的任務(wù)。就緒的任務(wù)只有當所以?xún)?yōu)先級比其高的任務(wù)轉為等待狀態(tài)，或者是被刪除了，才能進(jìn)入運行態(tài)。

!--[if !supportLists]-->4) !--[endif]-->等待狀態(tài)。正在運行的任務(wù)可以調用OSTimeDly()或OSTimeDlyHMSM()將自身延遲一段時(shí)間進(jìn)入等待狀態(tài)，一直到延遲時(shí)間到來(lái)。這兩個(gè)函數會(huì )強制執行任務(wù)切換，選擇下一個(gè)優(yōu)先級最高的任務(wù)運行。等待時(shí)間過(guò)去后，系統服務(wù)函數OSTimeTick()使延遲了的任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)。

正在運行的任務(wù)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。若某事件未發(fā)生，則任務(wù)進(jìn)入等待狀態(tài)，直到事件發(fā)生。當任務(wù)因等待事件被掛起時(shí)，下一個(gè)優(yōu)先級最高的任務(wù)得到CPU。當事件發(fā)生了或超時(shí)，被掛起的任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)。事件發(fā)生的報告可能來(lái)自另一個(gè)任務(wù)或中斷服務(wù)子程序。

!--[if !supportLists]-->5) !--[endif]-->中斷服務(wù)態(tài) 。被中斷的任務(wù)進(jìn)入中斷服務(wù)態(tài)，從而被掛起，中斷服務(wù)子程序得到CPU,后者可能報告一個(gè)或多個(gè)事件發(fā)生，從而使一個(gè)或多個(gè)任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)。因此從中斷服務(wù)子程序返回前，uC/OS-II要判斷被中斷的任務(wù)的優(yōu)先級和就緒列表中其他任務(wù)的優(yōu)先級高低，選擇最高的任務(wù)進(jìn)入運行態(tài)。

!--[if !supportLists]-->6) !--[endif]-->當所以任務(wù)都在等待事件發(fā)生或等待延遲的時(shí)間結束時(shí)，uC/OS-II運行OSTaskIdle()任務(wù)。

!--[if !supportLists]-->3， !--[endif]-->任務(wù)控制塊(OS_TCB)

建立一個(gè)任務(wù)時(shí)，一個(gè)OS_TCB就被賦值。當任務(wù)的CPU被剝奪時(shí)，用它來(lái)保存任務(wù)的狀態(tài)，當任務(wù)重新得到CPU時(shí)，它也能保證任務(wù)從當時(shí)被中斷的那一點(diǎn)繼續執行。OS_TCB全部駐留在RAM中。

typedefstructos_tcb

{

OS_STK*OSTCBStkPtr;/*指向當前任務(wù)堆棧棧頂的指針*/

#ifOS_TASK_CREATE_EXT_EN>0

void*OSTCBExtPtr;/*指向用戶(hù)定義的任務(wù)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目(

uC/OS-II允許每個(gè)任務(wù)的堆棧容量任意，)*/

INT16UOSTCBOpt;/*傳給OSTaskCreateExt()的任務(wù)選擇項*/

INT16UOSTCBId;/*TaskID(0..65535)*/

#endif

structos_tcb*OSTCBNext;/*TCB列表中指向下一個(gè)TCB的指針*/

structos_tcb*OSTCBPrev;/*TCB列表中指向上一個(gè)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(wù)的消息的指針，消息來(lái)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;/*指向事件標志節點(diǎn)的指針*/

#endif

OS_FLAGSOSTCBFlagsRdy;/*使任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)的事件標志*/

#endif

INT16UOSTCBDly;/*讓任務(wù)延時(shí)若干節拍或把任務(wù)掛起一段時(shí)間等待某一事件發(fā)生時(shí)使用的計時(shí)變量*/

INT8UOSTCBStat;/*任務(wù)狀態(tài)*/

INT8UOSTCBPrio;/*任務(wù)優(yōu)先級(0==highest,63==lowest)*/

//下面四個(gè)變量用于加速任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)或進(jìn)入等待事件發(fā)生狀態(tài)的過(guò)程，算法比較巧妙

INT8UOSTCBX;/*Bitpositioningroupcorrespondingtotaskpriority(0..7)*/

INT8UOSTCBY;/*Indexintoreadytablecorrespondingtotaskpriority