嵌入式操作系统_第4章 ucOS-II - 任务任务控制块及链表

//output this tab for(n=0;n<=0xff;n++) {
if(n%0x10==0) printf("\n");
printf("%3d" , tab[n]); } printf("\n"); }
小结
系统通过查找任务就绪表来 获取待运行任务的优先级
优先级
任务切换过程
其实，调度 器在进行调 度时，在这 个位置还要 进行一下判 断：究竟是 待运行任务 是否为当前 任务，如果 是，则不切 换；如果不 是才切换， 而且还要保 存被中止任 务的运行环
OSRdyGrp D7 D6 D5 D4 D3 D2 00 1 0 1 0
D1 D0 00
OSRdyTbl[y ] D7 D6 D5 D4
0110
D3 D2 00
D1 D0 00
y = OSUnMapTal[OSRdyGrp];
x= OSUnMapTal[OSRdyTbl[y]];
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 prio=29 0 0 0 1 1 1 0 1
先保护被中 止任务的断
点数据
后恢复待运 行任务的断
点数据
不要企图用PUSH和POP指令来使程序计数 器PC压栈和出栈，因为没有这样的指令。
只好需一变次要通由中一宏断下或O了S_者。TA一SK次_S调W(用)来来使引发 中断动作和过OS程Ct调xS用w指( 令) 可以使PC压栈； 中断返回指令可以执使行P任C出务栈切。换工作
3.4任务就绪表 及
任务调度
多任务操作系统的核心工作就是任务调 度。
所谓调度，就是通过一个算法在多个任 务中确定该运行的任务，做这项工作的函数 就叫做调度器。
μC/OS_II进行任务调度的思想是 “近 似地每时每刻总是让优先级最高的就绪任务 处于运行状态” 。为了保证这一点，它在 系统或用户任务调用系统函数及执行中断服 务程序结束时总是调用调度器，来确定应该 运行的任务并运行它 。
或
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; prio = (INT8U)((y << 3)
+ OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
优先级判定表OSUnMapTbl[256] （os_core.c）
举例： 如OSRdyGrp的值为
00101000B，即0X28，则 查得 OSUnMapTbl[OSRdyGrp] 的值是3，它相应于 OSRdyGrp中的第3位置1；
};
优先级判定表OSUnMapTbl[256]
OSUnMapTbl[]这个数组的生成原则：先把 一个数用二进制表示，然后从低位往高位 数，返回第一次碰到1的位置。比如： OSUnMapTbl[0x111100（60）] = 2。可 以看到，如果要表示8位数的对应关系， 则数组的大小为2^8=256。这也是为什么 OSRdyTbl[]，OSRdyGrp采用8位的原因。
多任务操作系统的核心工作就是任 务调度。
所谓调度，就是通过一个算法在多
个任务中任确务定该就运行绪的表任务，做这项工
μC/OS_II进行任务调度 及 作的函数就叫做调度器。 μC/OS_II进行任务调度的思想是
的依据就是任务就绪表 任务调度 “近似地每时每刻总是让优先级最高的 就绪任务处于运行状态” 。为了保证 这一点，它在系统或用户任务调用系统 函数及执行中断服务程序结束时总是调 用调度器，来确定应该运行的任务并运 行它 。
OSRdyGrp | =OSMapTbl[prio>>3]; OSRdyTbl[prio>>3] | = OSMapTbl[prio&0x07];
如果要使一个优先级别为prio的任务脱离就绪 状态则可使用如下类似代码：
if((OSRdyTbl[prio>>3]&=~OSMapTbl[prio&0x07])== 0)
再从代码生成的角度看看是如何得到这个 表的？
编程生成优先级判定表OSUnMapTbl[256]
#include <stdio.h> int main(void) {
int i,t,n; int tab[256]={0}; for(i=0;i<8;i++)
for(t=1;(t<<i)<256;t++) tab[t<<i]=i;
OSRdyGrp&=~OSMapTbl[prio>>3];
在就绪表中查找最高优先级任务
已经知道OSRdyGrp和OSRdyTbl 求优先级最高的任务的优先级,也就是先求 OSRdyGrp的从最低位找，第一个为1的位 置y；再求OSRdyTbl[y]的从最低位找，第 一个为1的位置x；prio=y*8+x; char OSRdyGrp,OSRdyTbl[8]； 如何编程实现？
X OSRdyTbl[prio>>3]
| = OSMapTbl[prio&0x07];
OSRdyGrp
OSRdyTbl[3 ]
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
1
1பைடு நூலகம்
把prio为29的任务置为就绪状态
在程序中，可以用类似下面的代码把优先 级别为prio的任务置为就绪状态：
图5-6 在就绪表中查找最高优先级别任务的过程
从任务就绪表中获取优先级别最高的就绪任务可用如下 类似的代码：
y = OSUnMapTal[OSRdyGrp]; //D5、D4、D3位
x = OSUnMapTal[OSRdyTbl[y]]; //D2、D1、D0位
prio = (y<<3)+x;
//优先级别
为了能够使系统清楚地知道，系统中 哪些任务已经就绪，哪些还没有就绪， μC/OS_II在RAM中设立了一个记录 表，系统中的每个任务都在这个表中 占据一个位置，并用这个位置的状态 （1或者0）来表示任务是否处于就绪 状态，这个表就叫做任务就绪状态表， 简称叫任务就绪表
任务就绪表就是一个二维数组OSRdyTbl[ ]
typedef struct os_tcb { OS_STK *OSTCBStkPtr; //指向任务堆栈栈顶的指针
…… struct os_tcb *OSTCBNext;//指向后一个任务控制块的指针 struct os_tcb *OSTCBPrev; //指向前一个任务控制块的指针
…… INT16U INT8U INT8U
6 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0
7 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 y
任务就绪表的示意图
D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 prio=29 0 0 0 1 1 1 0 1
OSRdyGrp | =OSMapTbl[prio>>3]; Y
while(i=0;i<8;i++){ if(OSRdyGrp%2!=0) break; else OSRdyGrp=OSRdyGrp/2;
}y=i; while(i=0;i<8;i++){
if(OSRdyTbl[y]%2!=0) break; else OSRdyTbl[y]=OSRdyTbl[y]/2; }x=i; prio=y*8+x;
1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 2
1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 3
1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 4
1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0
5 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0
OSTCBDly; //任务等待的时限（节拍数） OSTCBStat; //任务的当前状态标志 OSTCBPrio; //任务的优先级别
…… } OS_TCB;
当进行系统初始化时，初始化函 数会按用户提供的任务数为系统创建 具有相应数量的任务控制块并把它们 链接为一个链表。
由于这些任务控制块还没有对应 的任务，故这个链表叫做空任务块链 表。即相当于是一些空白的身份证。
任务控制块链表
空任务控制块链表
当应用程序调用函数OSTaskCreate( )创 建一个任务时，这个函数会调用系统函数 OSTCBInit ( )来为任务控制块进行初始 化。这个函数首先为被创建任务从空任务 控制块链表获取一个任务控制块，然后用 任务的属性对任务控制块各个成员进行赋 值，最后再把这个任务控制块链入到任务 控制块链表的头部
为加快访问任务就绪表的 速度，系统定义了一个变 量OSRdyGrp来表明就绪表 每行中是否存在就绪任务。
OSRdyGrp D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 x 7 6
OSRdyTbl[ ] 5 43 2 1 0
0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1
根据就绪表获得 获 待得 运待 行运 任行 务任 的务任 的 务任 控务 制控 块制 指块 针
处理器的SP=任 务块中保存的SP
恢复待运行任务 的运行环境
处理器的PC=任 务堆栈中的断点 地址
如何获得待运行 任务的任务控制
块？
任务切换宏 OS_TASK_SW( )
任务切换就是中止正在运行的任务 （当前任务），转而去运行另外一个 任务的操作，当然这个任务应该是就 绪任务中优先级别最高的那个任务
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