UC/OS基础知识之任务堆栈

最新推荐文章于 2025-02-17 07:00:00 发布

LiYuan199118

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分类专栏： uC/OS 文章标签：堆栈 UC-OS

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本文深入探讨了UC/OS操作系统中任务堆栈的基础知识，包括堆栈的定义、创建、初始化以及在任务切换和中断响应中的作用。通过详细解释堆栈的数据结构、操作系统提供的堆栈相关指令，以及如何正确配置任务堆栈，读者能够掌握如何在实际项目中高效地使用UC/OS任务堆栈。

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UC/OS基础知识之任务堆栈

1.任务堆栈
所谓堆栈就是在存储器中按数据“后进先出（LIFO)”的原则组织的连续存储空间，为了满足任务切换和响应中断时保存CPU寄存器中的内容及任务调用其他函数时的需要，每个任务都应该配有自己的堆栈。每个任务控制块都有一个指向该任务堆栈的指针。
PO：堆栈是一种简单的数据结构，是一种只允许在其一端进行插入或删除的线性表。允许插入或删除操作的一端称为栈顶，另一端称为栈底，对堆栈的插入和删除操作被称为入栈和出栈。有一组CPU指令可以实现对进程的内存实现堆栈访问。其中，POP指令实现出栈操作，PUSH指令实现入栈操作。
注意：
堆栈的增长方向随系统所使用的处理器不同而不同，在使用OSTaskCreate()来创建任务时，一定要注意堆栈的增长方向。
在OS_CFG.H文件中的常数OS_STK_GROWTH 作为选择开关，默认为向上增长。

#define  OS_STK_GROWTH        1                             /* Stack grows from HIGH to LOW memory on 80x86  */

2.任务堆栈的创建
在OS_CPU.H中专门定义了一个数据类型OS_STK

typedef unsigned short OS_STK; // Each stack entry is 16-bit wide

在定义任务堆栈的时候，只要定义一个OS_STK类型的数组即可

#define TASK_STK_SIZE 512//定义堆栈的长度为1024个字节
OS_STK TaskStk[TASK_STK_SIZE];//定义一个数组作为任务堆栈

在调用函数OSTaskCreate()来创建一个任务时，把数组的指针传递给OSTaskCreate()中的堆栈栈顶参数ptos，就可以把该数组与任务关联起来而成为该任务的任务堆栈。OSTaskCreate()的原型：

INT8U  OSTaskCreate (
 void (*task)(void *p_arg),//指向任务的指针
 void *p_arg,//传递给任务的参数
 OS_STK *ptos,//指向任务堆栈栈顶指针
 INT8U prio)//任务的优先级别

3.任务堆栈的初始化
当CPU在启动运行一个任务时，CPU各寄存器总是需要预置一些初始数据，例如任务的指针，程序状态字PSW等，由于他们都是任务的私有数据，所以应将他们存放在任务堆栈中。把任务初始数及存放到任务堆栈的工作就叫做任务堆栈的初始化，UC/OS在OS_CPU_C.C中提供了堆栈初始化函数OSTaskStkInit（），函数原型如下：

OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT16U opt)
{
    OS_EMU_STK *stk;
    stk=(OS_EMU_STK *)((char*)ptos-sizeof(OS_EMU_STK));   /* Load stack pointer*/
    stk->pData      = pdata;
    stk->Opt        = opt;
    stk->Task       = task;
    stk->Handle     = NULL;
    stk->Id         = 0;
    stk->Exit       = 0;
    return ((void *)stk);
}