【嵌入式操作系统讲解】uCOS嵌入式开发.pptVIP

2002年1月 What is uC/OS? u: Micro C:control uC/OS : 适合于小的、控制器的操作系统 小巧 公开源代码，详细的注解 可剥夺实时内核 可移植性强 多任务 确定性 The Story of uC/OS 美国人Jean Labrosse 1992年编写的 商业软件的昂贵 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uC/OS-II，目前的版本uC/OS-II V2.51 www.uCOS-II.com 概要 内核结构-任务以及调度机制 任务间通信 uC/OS的移植 在PC机上运行uC/OS 任务task 典型的一个无限循环。 void mytask(void *pdata) { for (;;) { do something; waiting; do something; } } 支持64个任务，每个任务一个特定的优先级。优先级越高，数字越小 系统占用了两个任务，空闲任务和统计任务。 任务的数据结构—任务控制块 任务控制块 OS_tcb，包括 任务堆栈指针，状态，优先级，任务表位置，任务链表指针等。 所有的任务控制块分为两条链表，空闲链表和使用链表。 任务控制块结构 Struct os_tcb { OS_STK *OSTCBStkPtr; struct os_tcb *OSTCBNext; struct os_tcb *OSTCBprev; OS_EVENT *OSTCBEventPtr; void *OSTCBMsg; INT16U OSTCBDly; INT8U OSTCBStat; INT8U OSTCBPrio; INT8U OSTCBX, OSTCBY, OSTCBBitX, OSTCBBitY; } OS_TCB 任务的状态 任务的状态 OSTCBStat 运行，就绪，等待，挂起… 可以有多个准备就绪的任务，但一个时刻只有一个任务可以运行，OSHighRdy 任务的调度--OSSched uC/OS是占先式实时多任务内核，优先级最高的任务一旦准备就绪，则拥有CPU的所有权开始投入运行。 uC/OS中不支持时间片轮转法，每个任务的优先级要求不一样且是唯一的，所以任务调度的工作就是：查找准备就绪的最高优先级的任务并进行上下文切换。 任务的调度 就绪任务表：用于存贮每个任务的就绪状态标志。由两个变量组成： OSRedyGrp：8位，每位表示一组（8个）任务中是否有就绪的任务。 OSRdyTbl[]：位图方式表示某个任务是否就绪。 就绪状态标志 根据优先级找到任务在就绪任务表中的位置 根据优先级确定就绪表 假设优先级为12的任务进入就绪状态，12=1 100b,则OSRdyTbl[1]的第4位置1，且OSRdyGrp的第1位置1，相应的数学表达式为: OSRdyGrp |=0x02； OSRdyTbl[1] |=0x10; 而优先级为21的任务就绪21=10 101b，则OSRdyTbl[2]的第5位置1，且OSRdyGrp的第2位置1,相应的数学表达式为： OSRdyGrp |=0x04； OSRdyTbl[2] |=0x20; 根据优先级确定就绪表 从上面的计算我们可以得到:若第n位置1，则应该与2n 相或。uC/OS中，把2n的n=0-7的8个值 先计算好存在数组OSMapTbl[7]中,也就是： OSMapTbl[0] =20=0x1; OSMapTbl[1] =21=0x2; ? …… OSMapTbl[7] =27=0x80; 根据优先级确定就绪表 利用OSMapTbl，通过任务的识别号-优先级prio来设置任务在就绪组和就绪表数组中相应位置的数学式为： OSRdyGrp |=OSMapTbl[prio3]; OSRdyTbl[prio3] |=OSMapTbl[prio 0x07]; 假设优先级为12，1 100b OSRdyGrp |=0x02； OSRdyTbl[1] |=0x10; 根据就绪表确定最高优先级（1） 两个关键: 优先级数分解为高三位和低三位分别确定； 高优先级有着小的优先级号 ； 根据就绪表确定最高优先级（2） 通过OSRdyGrp值确定高3位，假设为0x2