ucosii实时操作系统分析-任务管理及调度精讲

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实时操作系统C/OS-II
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C/OS-II概述
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任务概念
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任务调度核心问题分析
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C/OS简介

美国人Jean Labrosse 1992年完成 应用面覆盖了诸多领域，如照相机、医疗器械、音 响设备、发动机控制、高速公路电话系统、自动提 款机等 1998年C/OS-II，目前的版本C/OS -II V2.61， 2.72


2000年，得到美国航空管理局（FAA）的认证，可 以用于飞行器中
网站（)
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数 据 类 型
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;
struct os_tcb *OSTCBPrev; //指向前一个任务控制块的指针 ……
INT16U
INT8U INT8U
OSTCBDly;
OSTCBStat; OSTCBPrio;
//任务等待的时限（节拍数）
//任务的当前状态标志 //任务的优先级别
……
} OS_TCB;
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任务控制块链表
系统在调用函数OSInit()对uC/OS-II系统进行初始化时，先在RAM中 建立一个OS_TCB结构类型的数组OSTCBTbl[ ],每个数组元素就是一 个任务控制块，然后把这些控制块链接成一个如图所示的链表。由 于链表中的这些控制块还没有与具体任务相关联，因此这个链表叫 做空任务块链表。 每当应用程序调用系统函数OSTaskCreate()创建一个任务时，系统 就会将任务控制块链表头指针OSTCBFreeList指向的任务控制块分配 给该任务。在给任务控制块中的各成员赋值后，就按任务控制块链 表的头指针OSTCBList将其加入到任务控制块链表中。
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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()； 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，空闲任务开始 执行； 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 加1，该计数器被统计任务所使用；
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实时操作系统C/OS-II
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C/OS-II概述
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任务概念
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任务调度核心问题分析
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任务调度概念
任务控制块 任务代码结构 任务优先级 一个任务的实现
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任务控制块TCB

PCB：标识符、父进程标识符、
程序计数器、栈指针、 进程状态、优先级
一旦任务建立，一个任务控制块OS_TCB就被赋值。 任务控制块是一个数据结构，保存该任务的相关参数，包括任务 堆栈指针，任务的当前状态，任务的优先级等。 任务CPU使用权被剥夺时，TCB保存该时刻任务状态；任务重新得 到CPU控制权时，TCB确保任务从当时被中断的那一点丝毫不差地 继续执行。
µC/OS-II操作系统中进程调 度模块分析
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背
1、课程任务：
景
分析µC/OS-II操作系统中的进程调度模块的源代码
2、任务说明：结合课堂上讲授的进程的定义、进程控制块、进 程的创建以及处理机调度算法等知识点，分析µC/OS-II操作 系统中的进程调度模块的源码实现。进而理解进程控制块的 结构，理解进程运行的并发性，掌握进程调度的方法。


OS_TCB全部驻留在RAM中。
任务控制块就相当于一个任务的身份证，没 有任务控制块的任务是不能被系统承认和管 理的。
行
typedef
……
struct
os_tcb {
//指向任务堆栈栈顶的指针
OS_STK *OSTCBStkPtr;
struct os_tcb *OSTCBNext; //指向后一个任务控制块的指针
8、用户任务的实现（编写一个示例程序验证调度算法）--1 （43页例2-7）
9、任务状态切换（挂起和恢复任务）示例程序演示--0.9（可选） （48页例2-8）
10、用信号量实现任务间同步和互斥示例程序演示--0.9（可选）
（119页例4-4，122页例4-5） 11、用消息邮箱实现任务间通信示例程序演示--0.9（可选）（136页例4-8）
OSTCBTbl[OS_MAX_TASKS+OS_N_SYS_TASK_-1] OSTCBFreeList OSTCBTbl[0]
OSTCBTbl[OS_MAX_TASKS+OS_N_SYS_TASK_-2]
OSTCBTbl[1]
…… OSTCBNext OSTCBPrev OSTCBPrio OSTCBNext
3、任务要求： （1）熟悉相关的理论知识；
（2）分析µC/OS-II操作系统中的进程调度模块的代码实现，并 辅以图表的形式描述实现流程；
（3）对核心代码作注释说明。 （4）按照模板撰写分析报告，以小组为单位参加答辩。
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任
2、任务就绪表的结构---0.9 (29页2.4.1)
务
1、uC/OS的任务控制块---0.8 ( 25页2.3 ) 3、对任务就绪表的操作（将就绪任务状态填入就绪表）--0.9 (31页2.4.2) 4、根据就绪表确定最高优先级（采用查表法确定高优先级任务）--1 ( 31页2.4.2) 5、任务调度器实现流程图表述--1 （43页2.4.3） 6、任务调度器实现及源代码分析--1 （43页2.4.3 ） 7、任务切换的过程描述--0.8（可选） （43页2.4.3 ）
OSTCBNext
OSTCBPrev OSTCBPrio
OSTCBNext
OSTCBPrev OSTCBPrio
空任务块链表
OSTCBPrev
OSTCBPrio
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uC/OS的任务
uC/OS-II的任务有两种：用户任务和系统任务。由应用程序设 计者编写的任务叫做用户任务，由系统提供的任务叫做系统任 务。用户任务是为解决应用问题而编写的，系统任务是为应用 程序来提供某种服务的。 •目前，uC/OS-II最多可以对64个任务（包括用户任务和系统任 务）进行管理。