第3章 任务管理new

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3.1.1 临界区的处理
临界区:就是访问共享资源的那段代码。 临界区 就是访问共享资源的那段代码。 就是访问共享资源的那段代码 C/OS-Ⅱ内核为了避免在处理临界区的同时有其它任 Ⅱ 务或中断抢占，所以需要在处理前先关中断， 务或中断抢占，所以需要在处理前先关中断，处理完毕 后再开中断。 后再开中断。 关中断的时间是实时内核最重要的指标之一， 关中断的时间是实时内核最重要的指标之一，它影响系 统的实时响应特性。 统的实时响应特性。 关中断的时间在很大程度上取决于微处理器的架构以及 编译器所生成的代码质量。 编译器所生成的代码质量。
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任务主函数
一个任务通常是一个无限循环（返回值类型void） 一个任务通常是一个无限循环（返回值类型void） void
void MyTask(void *pdata) { while (1) { do something; waiting; do something; } }
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Why?
任务也可以自我删除（并非真的删除， 任务也可以自我删除（并非真的删除，只是内核不 再知道该任务） 再知道该任务）
OSTaskCreateExt() 提问： 中的任务是进程还是线程？ 提问：C/OS-II中的任务是进程还是线程？ 中的任务是进程还是线程
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可移植的数据类型 可移植的数据类型
typedef unsigned char BOOLEAN; typedef unsigned char INT8U; typedef signed char INT8S; typedef unsigned int INT16U; typedef signed int INT16S; typedef unsigned long INT32U; typedef signed long INT32S; typedef float FP32; typedef double FP64;
内核功能函数 OS_ENTER_CRITICAL() OS_EXIT_CRITICAL() OSInit() OSStart() OSIntEnter() OSIntExit() OSSchedLock() OSSchedUnlock() OSVersion() OS_SCHED_LOCK_EN OS_SCHED_LOCK_EN OS_CFG.H 中的配置常量置 1，允许使用相应的函数
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程序清单3.1 任务结构一：无限循环结构任务
void MyTask ( void *pdata ){ pdata = pdata； //使用一次形式参量，以避免出 使用一次形式参量， ； 使用一次形式参量 现编译错误。 现编译错误。 for(; ;) { 用户代码； 用户代码； /**调用 调用C/OS-Ⅱ系统服务挂起任务 调用 Ⅱ系统服务挂起任务**/ OSMboxPend()； ； OSQPend()； ； OSSemPend()； ； OSTaskDel(OS_PRIO_SELF)； ； OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF)； ； OSTimeDly()； ； OSTimeDlyHMSM()； ； 用户代码； 用户代码； } }
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开关中断的宏定义
C/OS-Ⅱ定义了两个宏来关中断和开中断 Ⅱ OS_ENTER_CRITICAL() OS_EXIT_CRITICAL() 这两个宏总是成对出现的，在文件 这两个宏总是成对出现的，在文件OS_CPU.H中可 中可 以找到相应的宏定义。 以找到相应的宏定义。
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三种开关中断宏定义的实现方法， 三种开关中断宏定义的实现方法，
单片机的实用性宏定义程序如下： 如MCS-51单片机的实用性宏定义程序如下： 单片机的实用性宏定义程序如下 #define OS_ENTER_CRITICAL() EA = 0 //关中断 关中断 #define OS_EXIT_CRITICAL() EA = 1 //开中断 开中断 这是一种在所有微处理器上都能实现的方法 优点：简单、直接、通用。 优点：简单、直接、通用。 瑕疵：比如处理临界区之前中断本来就是关闭的， 瑕疵：比如处理临界区之前中断本来就是关闭的， 在处理完毕后由于调用了开中断宏， 在处理完毕后由于调用了开中断宏，系统返回的就 不是原本中断关闭的状态了。 不是原本中断关闭的状态了。
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任务控制块TCB 任务控制块TCB OS_TCB是描据结构，存放了它的各种管理信息 包括任务堆栈指针，任务的状态、 ，包括任务堆栈指针，任务的状态、优 先级，任务链表指针等； 先级，任务链表指针等； 一旦任务建立了，任务控制块OS_TCB将 一旦任务建立了，任务控制块OS_TCB将 OS_TCB 被赋值。 被赋值。
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置OS_CRITICAL_METHOD = 2
即先利用堆栈保存中断状态，然后再关中断； 即先利用堆栈保存中断状态，然后再关中断；开中断是 将中断开关状态从堆栈中弹出，恢复中断原始状态。 将中断开关状态从堆栈中弹出，恢复中断原始状态。 这两个宏定义的示意性程序如下： 这两个宏定义的示意性程序如下： #define OS_ENTER_CRITICAL() asm("PUSH PSW") asm(“CLR EA") #define OS_EXIT_CRITICAL() asm("POP PSW") 优点：保护了中断的原始状态； 优点：保护了中断的原始状态； 缺点：必须使用汇编代码， 缺点：必须使用汇编代码，如果某些编译器对嵌入汇编 代码优化得不好，将导致严重错误。 代码优化得不好，将导致严重错误。
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3.2 任务的实现 创建任务的系统服务
OSTaskCreate()
INT8U OSTaskCreate ( void (*task)(void *pd), //任务代码指针 任务代码指针 void *pdata, //任务参数指针 任务参数指针 OS_STK *ptos, //任务栈的栈顶指针 任务栈的栈顶指针 INT8U prio //任务的优先级 任务的优先级 );
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空闲任务和统计任务
内核总是创建一个空闲任务OSTaskIdle()； 内核总是创建一个空闲任务OSTaskIdle()； 空闲任务OSTaskIdle() 总是设置为最低优先级，OS_LOWEST_PRIOR； 总是设置为最低优先级，OS_LOWEST_PRIOR； 当所有其他任务都未在执行时， 当所有其他任务都未在执行时，空闲任务开始 执行； 执行； 应用程序不能删除该任务； 应用程序不能删除该任务； 空闲任务的工作就是把32位计数器OSIdleCtr 32位计数器 空闲任务的工作就是把32位计数器OSIdleCtr 该计数器被统计任务所使用； 加1，该计数器被统计任务所使用； 统计任务OSTaskStat()，提供运行时间统计。 统计任务OSTaskStat()，提供运行时间统计。每 OSTaskStat() 秒钟运行一次，计算当前的CPU利用率。 CPU利用率 秒钟运行一次，计算当前的CPU利用率。其优先级 OS_LOWEST_PRIOR可选。 是OS_LOWEST_PRIOR-1，可选。
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普遍适用的规则
调用C/OS-Ⅱ功能函数时，中断总应该是开放的。 Ⅱ功能函数时，中断总应该是开放的。 调用
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3.1.2 任务的形式
C/OS-Ⅱ的任务就是一个C函数，它具有如下特征： Ⅱ的任务就是一个 函数 它具有如下特征： 函数， (1) 具有一个返回类型和一个参数。 具有一个返回类型和一个参数。 (2) 任务的返回类型必须定义成 任务的返回类型必须定义成void型。 型 (3) 任务的结构必须是两种之一：第一种是无限循环 任务的结构必须是两种之一： 结构；第二种是只执行一次就被删除的程序。 结构；第二种是只执行一次就被删除的程序。 (4) 任务永不返回。 任务永不返回。
void MyTask (void *pdata) { ...... /* 用户代码 */ OSTaskDel(OS_PRIO_SELF); }
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μC/OS-Ⅱ可以管理多达64个任务； μC/OS- 可以管理多达64个任务； 64个任务
OS_CFG.H 中定义＝ 中定义＝63
每个任务被赋以不同的优先级，取值从0 每个任务被赋以不同的优先级，取值从0到 OS_LOWEST_PRIO-2，数值越小，优先级越高； OS_LOWEST_PRIO数值越小，优先级越高； 系统保留了优先级为0、1、2、3、 系统保留了优先级为0 OS_LOWEST_PRIO-3、OS_LOWEST_PRI0-2， OS_LOWEST_PRIOOS_LOWEST_PRI0OS_LOWEST_PRI0- 以及OS_LOWEST_PRI0 OS_LOWEST_PRI0这 OS_LOWEST_PRI0-1以及OS_LOWEST_PRI0这8个任 务以被将来使用，用户可以有56个应用任务； 56个应用任务 务以被将来使用，用户可以有56个应用任务； 任务的优先级同样也是它的标识号ID。 任务的优先级同样也是它的标识号ID。 ID
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任务控制块TCB 任务控制块TCB
typedef struct os_tcb { 栈指针； 栈指针； INT16U 链表指针； 链表指针； OS_EVENT void INT8U INT8U 其他…… 其他 } OS_TCB; OSTCBId; *OSTCBEventPtr; *OSTCBMsg; OSTCBStat; OSTCBPrio; /*任务的 任务的ID*/ 任务的 /*事件指针 事件指针*/ 事件指针 /*消息指针 消息指针*/ 消息指针 /*任务的状态 任务的状态*/ 任务的状态 /*任务的优先级 任务的优先级*/ 任务的优先级
第3 章
任 务 管 理
3.1 任务的核心函数及形式 任务的核心函数及形式 3.2 任务的实现 3.3 任务的调度 3.4 系统的初始化与启动 3.5 任务管理的系统服务
习题
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3.1任务的核心函数及形式 3.1任务的核心函数及形式 任务的