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第3章 μCOS_II中的任务 通信工程教研室 嵌入式 RTOS μC/OS-II 简介 μC/OS由 Jean J. Labrosse 先生（加拿大） 1992编写的RTOS，1999年改写后命名为 μC/OS-II 。 2000年被美航空管理局认证。 μC/OS-II中的代码 90%用C语言编写，有少量的相关于硬件的代码用汇编编写，易移植到各类体系结构的8位、16位、32位处理器。 官方网站：www.uCOS-II.com μC／OS-Ⅱ体系结构 os_cpu.h （μC/OS-II中的数据类型） os_cpu.h （μC/OS-II中的数据类型） 堆栈增长方式 堆栈是一个按特定顺序进行存取的存储区，操作顺序为“后进先出” 。 堆栈寻址是隐含的，它使用一个专门的寄存器(堆栈指针)指向一块存储区域(堆栈)，指针所指向的存储单元即是堆栈的栈顶。 存储器堆栈可分为两种： 向上生长：向高地址方向生长，称为递增堆栈 向下生长：向低地址方向生长，称为递减堆栈 堆栈增长方式 堆栈指针 堆栈指针指向最后压入的堆栈的有效数据项，称为满堆栈； 堆栈指针指向下一个待压入数据的空位置，称为空堆栈。 堆栈方式 本章主要内容 1、任务的基本概念 2、任务堆栈 3、任务控制块及任务控制块链表 4、任务就绪表及任务调度 5、任务的创建 6、任务的挂起和恢复 7、其他任务管理函数 8、uC/OS-II的初始化和任务的启动 本章主要内容（补充） 1、任务的特性 2、任务的划分目标 3、任务的划分方法 4、任务的可调度性分析 5、任务的执行分类和优先级安排 6、任务设计中的问题 7、系统设计编码实现过程 8、中断服务程序的设计 3.1 任务的基本概念 3.1.1 任务及其内存结构 问题解题思路：复杂问题 “分而治之” 。 针对目标系统拆分后的 “小”且“易”的问题处理方法，其编码和数据结构的程序实体----任务。 μC/OS-II的两种任务： 系统任务：为应用程序或系统本身提供某种服务； 用户任务：为实现某些具体应用编写的。 μC/OS-II的任务代码上为一函数，其组成： 任务控制块 ---- uC/OS-II进行任务管理用的一个数据结构，记录任务的各个属性。 任务代码 ---- 描述任务算法的程序编码 任务堆栈 ---- 保存任务的工作现场环境。 3.1.1 任务的基本概念 μC/OS-II的任务代码上为一函数，其组成： 任务控制块----- uC/OS-II进行任务管理用的一个数据结构，记录任务的各个属性。 任务代码 ---- 描述任务算法的程序编码。 任务堆栈 ---- 保存任务的工作现场环境。 3.1.1 任务的基本概念 （进程：具有自己的私有运行空间；） （线程：没有自己的私有运行空间；） μC/OS-Ⅱ没有给任务定义私有运行空间，因此μC/OS-Ⅱ的所有任务都属于线程； 系统可以根据任务控制块了解代码的相关信息，也能够找到该任务相关代码； μC/OS-Ⅱ利用任务控制块链表对任务进行管理。 μC/OS-Ⅱ目前支持64个任务。 3.1.1 任务的基本概念 3.1.2 任务的状态 Sleep（休眠）---- 仅有编码未激活；未被分配任务控制块。 Ready（就绪）---- 已激活并“万事俱备，只欠调度”，就绪表中已经登记， Running（运行）---- 已经获得 CPU 的使用权。 Wait（等待）---- 等待某事件发生。 ISR_Sta（被中断）---- Running状态的任务被中断后进入的状态。 3.1.2 任务的状态 3.1.3 任务的状态 用户任务代码的一般结构 3.1.3 任务的状态 用户应用程序的一般结构 “用户任务” 代码形式上很像 C函数，但不是函数！ “任务”不能被主函数main( )或其他函数调用，只能被主函数或已激活任务创建； “任务” 和main( )地位平等； “任务”的运行由操作系统调度管理； main( )是整个程序的入口，不调用任务，但负责任务的创建并将创建的任务交给系统，何时运行任务则与main( )无关。 3.1.3 任务的状态 用户应用程序的一般结构 3.1.3 任务的状态 用户应用程序的一般结构 3.1.3 任务的状态 用户应用程序的一般结构 3.1.3 任务的状态 3.1.4 系统任务 空闲任务 OSTaskIdel( ) μC/OS-II规定用户程序中必须使用OSTaskIdel。 该任务不能用软件删除。 该任务是μC/OS-II初始化时自动创建，其任务优先级固定为最低级，用户也可修改该任务的业务。 目的 ---- 使CPU在没有用户任务可执行时也有事可做。 原型：void OSTaskIdel(void* pdata) 3.1.4 系统任务 空闲任务 O