一些重要的uC/OS-II API介紹

任何一個(gè)操作系統都會(huì )提供大量的API供程序員使用，uC/OS-II也不例外。由于uC/OS-II面向的是嵌入式開(kāi)發(fā)，并不要求大而全，所以?xún)群颂峁┑腁PI也就大多和多任務(wù)息息相關(guān)。主要的有以下幾類(lèi)：

1. 任務(wù)類(lèi)

2. 同步和消息類(lèi)

3. 時(shí)間類(lèi)

4. 臨界區

1. 任務(wù)類(lèi)

1) 函數

OSTaskCreate函數

這個(gè)函數應該至少再main函數內調用一次，在OSInit函數調用之后調用。作用就是創(chuàng )建一個(gè)任務(wù)。目前有四個(gè)參數，分別是任務(wù)的入口地址，任務(wù)的參數，任務(wù)堆棧的首地址和任務(wù)的優(yōu)先級。調用本函數后，系統會(huì )首先從TCB空閑列表內申請一個(gè)空的TCB指針，然后將會(huì )根據用戶(hù)給出參數初始化任務(wù)堆棧，并在內部的任務(wù)就緒表內標記該任務(wù)為就緒狀態(tài)。最后返回，這樣一個(gè)任務(wù)就創(chuàng )建成功了。

OSTaskSuspend函數

這個(gè)函數很簡(jiǎn)單，一看名字就該明白它的作用，它可以將指定的任務(wù)掛起。如果掛起的是當前任務(wù)的話(huà)，那么還會(huì )引發(fā)系統執行任務(wù)切換先導函數OSShed來(lái)進(jìn)行一次任務(wù)切換。這個(gè)函數只有一個(gè)參數，那就是指定任務(wù)的優(yōu)先級。那為什么是優(yōu)先級呢?事實(shí)上在系統內部，優(yōu)先級除了表示一個(gè)任務(wù)執行的先后次序外，還起著(zhù)分別每一個(gè)任務(wù)的作用，換句話(huà)說(shuō)，優(yōu)先級也就是任務(wù)的ID。所以uC/OS-II不允許出現相同優(yōu)先級的任務(wù)。

OSTaskResume函數

這個(gè)函數和上面的函數正好相反，它用于將指定的已經(jīng)掛起的函數恢復成就緒狀態(tài)。如果恢復任務(wù)的優(yōu)先級高于當前任務(wù)，那么還為引發(fā)一次任務(wù)切換。其參數類(lèi)似OSTaskSuspend函數，為指定任務(wù)的優(yōu)先級。需要特別說(shuō)明是，本函數并不要求和OSTaskSuspend函數成對使用。

2)任務(wù)狀態(tài)

睡眠態(tài)：

任務(wù)駐留在ROM或RAM中但是還沒(méi)有交給uC/OS-II來(lái)管理。

就緒態(tài)：

任務(wù)一旦建立就立即進(jìn)入就緒態(tài)，準備運行。任務(wù)的建立可以是多任務(wù)運行之前，也可以是多任務(wù)運行中。任務(wù)中也可以建立另一個(gè)任務(wù)，如果被建立的任務(wù)的優(yōu)先級高于建立它的任務(wù)，它立刻進(jìn)入運行態(tài)。

運行態(tài)：

多任務(wù)建立后，可以調用OSStart()開(kāi)始運行多任務(wù)，該函數只能在啟動(dòng)時(shí)調用一次。CPU只有一個(gè)，任何時(shí)刻只有一個(gè)任務(wù)處于運行態(tài)(掌握CPU的使用權)。uC/OS-II是基于優(yōu)先級調度的，所以要一個(gè)任務(wù)處于運行態(tài)，那么就需要所有優(yōu)先級高于該任務(wù)的任務(wù)處于等待狀態(tài)或者這些高優(yōu)先級任務(wù)被刪除了。

等待態(tài)：

一種情況是為了避免高優(yōu)先級的任務(wù)稱(chēng)霸CPU，那么就需要周期性的把這個(gè)任務(wù)掛起讓其他較低的優(yōu)先級的任務(wù)有機會(huì )被執行?？梢酝ㄟ^(guò)調用OSTimeDly()和OSTimeDlyHMSM()來(lái)將任務(wù)自身延遲一段時(shí)間。

另外一種情況是當運行著(zhù)的任務(wù)需要等待某一個(gè)事件的發(fā)生的時(shí)候，那么此時(shí)它占著(zhù)CPU什么也不干太浪費，趁著(zhù)等待的時(shí)刻讓其他低優(yōu)先級的任務(wù)運行運行就非常不錯了。那么這個(gè)高優(yōu)先級的任務(wù)可以根據自己具體的需要調用以下函數是自己處于等待狀態(tài)：OSFlagPend()、OSSemPend()、OSMutexPend()、OSMboxPend()或OSQPend()?？偨Y一下，都是一些Pend函數。

中斷服務(wù)態(tài)：

正在運行的任務(wù)被中斷打斷的狀態(tài)。這里需要注意的是，當中斷返回后不一定就返回到被打斷的任務(wù)，因為在uC/OS-II中始終都是以任務(wù)的優(yōu)先級來(lái)判定哪個(gè)任務(wù)該執行。

2. 同步和消息類(lèi)

1)信號量

μC/OS-II中的信號量由兩部分組成：一個(gè)是信號量的計數值，它是一個(gè)16位的無(wú)符號整數(0 到65,535之間);另一個(gè)是由等待該信號量的任務(wù)組成的等待任務(wù)表。用戶(hù)要在OS_CFG.H中將OS_SEM_EN開(kāi)關(guān)量常數置成1，這樣μC/OS-II才能支持信號量。

建立一個(gè)信號量, OSSemCreate(INT16U cnt )

等待一個(gè)信號量, OSSemPend(OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err )

發(fā)送一個(gè)信號量, OSSemPost(OS_EVENT *pevent )

無(wú)等待地請求一個(gè)信號量, OSSemAccept(OS_EVENT *pevent )

查詢(xún)一個(gè)信號量的當前狀態(tài), OSSemQuery()

郵箱

郵箱是μC/OS-II中另一種通訊機制，它可以使一個(gè)任務(wù)或者中斷服務(wù)子程序向另一個(gè)任務(wù)發(fā)送一個(gè)指針型的變量。該指針指向一個(gè)包含了特定“消息”的數據結構。為了在μC/OS-II中使用郵箱，必須將OS_CFG.H中的OS_MBOX_EN常數置為1。

建立一個(gè)郵箱，OSMboxCreate()

等待一個(gè)郵箱中的消息，OSMboxPend()

發(fā)送一個(gè)消息到郵箱中，OSMboxPost()

無(wú)等待地從郵箱中得到一個(gè)消息, OSMboxAccept()

查詢(xún)一個(gè)郵箱的狀態(tài), OSMboxQuery()

如果用戶(hù)只需要二值信號量和郵箱，這樣做可以節省代碼空間。這時(shí)可以將OS_SEM_EN設置為0，只使用郵箱就可以了。

3)消息隊列

消息隊列實(shí)際上是郵箱的集合

建立一個(gè)消息隊列 OS_EVENT *OSQCreate (void **start, INT16U size)

等待一個(gè)消息隊列中的消息，OSQPend()

向消息隊列發(fā)送一個(gè)消息(FIFO)，OSQPost()

向消息隊列發(fā)送一個(gè)消息(后進(jìn)先出LIFO)，OSQPostFront()

無(wú)等待地從一個(gè)消息隊列中取得消息, OSQAccept()

查詢(xún)一個(gè)消息隊列的狀態(tài)，OSQQuery()

3. 時(shí)間類(lèi)

OSTimeDly函數

這應該調用最多的一個(gè)函數了，這個(gè)函數完成功能很簡(jiǎn)單，就是先掛起當起當前任務(wù)，然后進(jìn)行任務(wù)切換，在指定的時(shí)間到來(lái)之后，將當前任務(wù)恢復為就緒狀態(tài)，但是并不一定運行，如果恢復后是優(yōu)先級最高就緒任務(wù)的話(huà)，那么運行之。簡(jiǎn)單點(diǎn)說(shuō)，就是可以任務(wù)延時(shí)一定時(shí)間后再次執行它，或者說(shuō)，暫時(shí)放棄CPU的使用權。一個(gè)任務(wù)可以不顯式的調用這些可以導致放棄CPU使用權的API，但那樣多任務(wù)性能會(huì )大大降低，因為此時(shí)僅僅依靠時(shí)鐘機制在進(jìn)行任務(wù)切換。一個(gè)好的任務(wù)應該在完成一些操作主動(dòng)放棄使用權!

4. 中斷類(lèi)

OS_ENTER_CRITICAL宏

很多人都以為它是個(gè)函數，其實(shí)不然，仔細分析一下OS_CPU.H文件，它和下面馬上要談到的OS_EXIT_CRITICAL都是宏。他們都是涉及特定CPU的實(shí)現。一般都被替換為一條或者幾條嵌入式匯編代碼。由于系統希望向上層程序員隱藏內部實(shí)現，故而一般都宣稱(chēng)執行此條指令后系統進(jìn)入臨界區。其實(shí)，它就是關(guān)個(gè)中斷而已。這樣，只要任務(wù)不主動(dòng)放棄CPU使用權，別的任務(wù)就沒(méi)有占用CPU的機會(huì )了，相對這個(gè)任務(wù)而言，它就是獨占了。所以說(shuō)進(jìn)入臨界區了。這個(gè)宏能少用還是少用，因為它會(huì )破壞系統的一些服務(wù)，尤其是時(shí)間服務(wù)。并使系統對外界響應性能降低。