消息量函数分析OS_EVENT *OSSemCreate (INT16U cnt)

OSSemCreate函数用于创建一个信号量,返回一个指向OS_EVENT结构体的指针。它从空事件控制块链表中获取并初始化一个事件控制块,设置信号量值,并初始化等待任务列表。如果链表非空,则更新链表并返回新创建的信号量结构体的指针。

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OS_EVENT  *OSSemCreate (INT16U cnt)                                ;该函数返回的数据类型为指针,指针指向的数据类型为OS_EVENT(事件的数据类型为结构体)。也就是函数返回一个地址,地址里存的是新创建的结构体类型所占据的内存的首地址。 

 OS_EVENT  *pevent;
 pevent = OSEventFreeList;                                                                                                     

/* ********************************************************************************************************* * uC/OS-II * The Real-Time Kernel * * ROUTINE #6 ********************************************************************************************************* */ #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include "includes.h" #include "app_linked_list.h" //#include "app_queue.h" /* ********************************************************************************************************* * CONSTANTS ********************************************************************************************************* */ #define TASK_STK_SIZE 512 /* Size of each task's stacks (# of WORDs) */ /* 任务优先级 */ #define TASK_START_PRIO 0 //起始任务具有最高优先级 #define TASK_1_PRIO 10 //5个用户任务 #define TASK_2_PRIO 11 #define TASK_3_PRIO 12 #define TASK_4_PRIO 13 #define TASK_5_PRIO 14 #define TASK_DISP_PRIO 25 //负责显示用户任务信息 #define TASK_CLK_PRIO 30 //负责显示系统时间 任务数 CPU利用率 //保存被查询任务的相关信息 typedef struct { INT32U MyTCBDly; INT8U MyTCBStat; INT8U MyTCBPrio; INT32U MyTCBCtxSwCtr; INT32U MyTCBCycles; } TASK_USER_DATA; /* ********************************************************************************************************* * VARIABLES ********************************************************************************************************* */ OS_STK TaskStartStk[TASK_STK_SIZE]; /* Startup task stack */ OS_STK Task1Stk[TASK_STK_SIZE]; /* MyTask1 task stack */ OS_STK Task2Stk[TASK_STK_SIZE]; /* MyTask2 task stack */ OS_STK Task3Stk[TASK_STK_SIZE]; /* MyTask3 task stack */ OS_STK Task4Stk[TASK_STK_SIZE]; /* MyTask4 task stack */ OS_STK Task5Stk[TASK_STK_SIZE]; /* MyTask5 task stack */ OS_STK TaskClkStk[TASK_STK_SIZE]; /* Clock task stack */ OS_STK TaskDispStk[TASK_STK_SIZE]; /* Display task stack */ FP32 AppCPUUsage; //第2种CPU利用率 INT32U time_idle; //用来计算第2种CPU利用率 OS_TCB tcb_copy; //用来复制被查询任务的TCB TASK_USER_DATA TaskUserData[5]; //存放5个用户任务的查询信息 APP_TCB AppTCBTbl[128]; //全局APP_TCB数组 含128个块 仿真OSTCBTbl APP_TCB *AppTCBFreeList; //空闲APP_TCB链头 APP_TCB *AppTCBPrioTbl[64]; //对应64个优先级的指针数组 用来连接APP_TCB双向链表 区别于OSTCBPrioTbl //OS_EVENT *Mutex; //定义互斥信号 OS_EVENT *SempFull; //定义Full信号 OS_EVENT *MsgQ; //定义消息队列事件 void *MsgQTbl[20]; //定义可最多容纳20个消息的队列 元素是指向消息内容的指针 OS_MEM *pMem; //定义内存控制块指针 INT8U myMem[10][32]; //定义内存分区 含10个存储块 每块32个字节 OS_MEM_DATA mem_data; //用于查询内存块信息 /* ********************************************************************************************************* * FUNCTION PROTOTYPES ********************************************************************************************************* */ void TaskStart(void *data); void MyTask1(void *data); void MyTask2(void *data); void MyTask3(void *data); void MyTask4(void *data); void MyTask5(void *data); void TaskClock(void *data); void TaskDisp(void *data); void UpdateTaskData(INT8U id); void DispTaskData(INT8U id); void InitAppTCBList (void); int AppTCBInit (INT8U prio, INT32U slice); void AppSchedRR (INT8U prio); void AppSchedRR2 (INT8U prio); /*$PAGE*/ /* ********************************************************************************************************* * MAIN ********************************************************************************************************* */ int main (void) { INT8U err; PC_DispClrScr(DISP_BGND_BLACK); /* Clear the screen */ OSInit(); /* Initialize uC/OS-II */ InitAppTCBList(); //初始化所有APP_TCB块 构建仿真空闲链 time_idle = 0; PC_ElapsedInit(); /* ToDo: Create semaphores, mailboxes etc. here */ SempFull = OSSemCreate(0); MsgQ = OSQCreate(&MsgQTbl[0], 20); //创建消息队列 //创建内存分区 OSTaskCreate(TaskStart, (void *)0, &TaskStartStk[TASK_STK_SIZE - 1], TASK_START_PRIO); /* Create the startup task */ OSStart(); /* Start multitasking */ return 0; } /*$PAGE*/ /* ********************************************************************************************************* * STARTUP TASK ********************************************************************************************************* */ void TaskStart (void *pdata) { char s[40]; INT16S key; pdata = pdata; /* Prevent compiler warning */ /* Setup fixed part of screen */ PC_DispStr( 0, 0, " 实时多任务操作系统uC/OS-II ", DISP_FGND_WHITE + DISP_BGND_RED); PC_DispStr( 0, 1, " 版权声明: ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 2, " 1.内核源码由Jean J. Labrosse提供 ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 3, " 2.x86-Win32平台移植由Werner Zimmermann提供 ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 4, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 5, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 6, " CH6 动态内存分配 ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 7, " APP_TCB OS_MEM_DATA ", DISP_FGND_CYAN + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 8, " UserTask 上台次数 Status 上台间隔 TOT Cur_ID addr 总块数 每块大小", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 9, "--------- -------- -------- -------- ----------- --------------------------", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 10, " MyTask1 ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 11, " MyTask2 ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 12, " MyTask3 ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 13, " MyTask4 ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 14, " MyTask5 ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 15, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 16, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 17, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 18, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 19, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 20, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 21, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 22, " 总任务数 : 每秒任务切换: CPU利用率1: % 2: % ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 23, " 内核版本 : ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); PC_DispStr( 0, 24, " 当前时间 : <--按‘ESC’键退出--> ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); /* Initialize uC/OS-II's statistics */ OSStatInit(); /* Create clock & display task */ OSTaskCreate(TaskClock, (void *)0, &TaskClkStk[TASK_STK_SIZE - 1], TASK_CLK_PRIO); OSTaskCreate(TaskDisp, (void *)0, &TaskDispStk[TASK_STK_SIZE - 1], TASK_DISP_PRIO); /* Create user tasks */ OSTaskCreate(MyTask1, (void *)0, &Task1Stk[TASK_STK_SIZE - 1], TASK_1_PRIO); OSTaskCreate(MyTask2, (void *)0, &Task2Stk[TASK_STK_SIZE - 1], TASK_2_PRIO); OSTaskCreate(MyTask3, (void *)0, &Task3Stk[TASK_STK_SIZE - 1], TASK_3_PRIO); OSTaskCreate(MyTask4, (void *)0, &Task4Stk[TASK_STK_SIZE - 1], TASK_4_PRIO); OSTaskCreate(MyTask5, (void *)0, &Task5Stk[TASK_STK_SIZE - 1], TASK_5_PRIO); /* Display the current version of OS */ sprintf(s, "uC/OS-II V%1d.%02d", OSVersion() / 100, OSVersion() % 100); PC_DispStr(18, 23, s, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); for (;;) { if (PC_GetKey(&key)) { /* See if key has been pressed */ if (key == 0x1B) { /* Yes, see if it's the ESCAPE key */ exit(0); /* Yes, return to DOS */ } } /* ToDo: Don't forget to call the uCOS scheduler with OSTimeDly etc., to give other tasks a chance to run */ //PC_DispStr(4, 17, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); OSTimeDly(400); } } /*$PAGE*/ /* ********************************************************************************************************* * TASK #1 ********************************************************************************************************* */ void MyTask1(void *pdata) { INT8U i; char s[20]; INT32U time1; pdata = pdata; /* Prevent compiler warning */ for (i = 0; i < 2; i++) { //初始化2个APP_TCB块 依次插入链表AppTCBPrioTbl[10] AppTCBInit(TASK_1_PRIO, 1); //设置1个时间片 } while (1) { time1 = PC_ElapsedStop(1); PC_ElapsedStart(1); sprintf(s, "%5.2f", time1/ (FP32)1000000); PC_DispStr(32, 10, s, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); //显示上台时间间隔 //AppSchedRR(TASK_1_PRIO); //按时间片轮转 时间片单位 = MyTask1上台间隔 AppSchedRR2(TASK_1_PRIO); //三级反馈队列 i = APPGetListLen(&AppTCBPrioTbl[TASK_1_PRIO]); sprintf(s, "%2d", i); PC_DispStr(42, 10, s, DISP_FGND_YELLOW + DISP_BGND_BLUE); if (i>0) { sprintf(s, "%4u", AppTCBPrioTbl[TASK_1_PRIO]->Id); PC_DispStr(47, 10, s, DISP_FGND_YELLOW + DISP_BGND_BLUE); } else { PC_DispStr(47, 10, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); } OSTimeDly(150); /* Wait 150 ticks */ } } /* ********************************************************************************************************* * TASK #2 ********************************************************************************************************* */ void MyTask2(void *pdata) { INT8U i; char s[20]; INT32U time2; pdata = pdata; /* Prevent compiler warning */ for (i = 0; i < 3; i++) { //初始化3个APP_TCB块 依次插入链表AppTCBPrioTbl[11] AppTCBInit(TASK_2_PRIO, 2); //设置2个时间片 } while (1) { time2 = PC_ElapsedStop(2); PC_ElapsedStart(2); sprintf(s, "%5.2f", time2/ (FP32)1000000); PC_DispStr(32, 11, s, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); //显示上台时间间隔 //AppSchedRR(TASK_2_PRIO); //按时间片轮转 时间片单位 = MyTask2上台间隔 AppSchedRR2(TASK_2_PRIO); //三级反馈队列 i = APPGetListLen(&AppTCBPrioTbl[TASK_2_PRIO]); sprintf(s, "%2d", i); PC_DispStr(42, 11, s, DISP_FGND_YELLOW + DISP_BGND_BLUE); if (i>0) { sprintf(s, "%4u", AppTCBPrioTbl[TASK_2_PRIO]->Id); PC_DispStr(47, 11, s, DISP_FGND_YELLOW + DISP_BGND_BLUE); } else { PC_DispStr(47, 11, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); } OSTimeDly(120); /* Wait 120 ticks */ } } /*$PAGE*/ /* ********************************************************************************************************* * TASK #3 ********************************************************************************************************* */ void MyTask3(void *pdata) { INT8U i, temp; INT8U err; char s[20]; INT32U time3; pdata = pdata; /* Prevent compiler warning */ for (i = 0; i < 5; i++) { //初始化5个APP_TCB块 依次插入链表AppTCBPrioTbl[12] AppTCBInit(TASK_3_PRIO, 4); //设置4个时间片 } while (1) { time3 = PC_ElapsedStop(3); PC_ElapsedStart(3); sprintf(s, "%5.2f", time3/ (FP32)1000000); PC_DispStr(32, 12, s, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); //显示上台时间间隔 AppSchedRR(TASK_3_PRIO); //按时间片轮转 时间片单位 = MyTask3上台间隔 i = APPGetListLen(&AppTCBPrioTbl[TASK_3_PRIO]); //这里可知是否有新块跌落 sprintf(s, "%2d", i); PC_DispStr(42, 12, s, DISP_FGND_YELLOW + DISP_BGND_BLUE); sprintf(s, "%4u", AppTCBPrioTbl[TASK_3_PRIO]->Id); PC_DispStr(47, 12, s, DISP_FGND_YELLOW + DISP_BGND_BLUE); OSTimeDly(90); /* Wait 90 ticks */ } } /* ********************************************************************************************************* * TASK #4 ********************************************************************************************************* */ void MyTask4(void *pdata) { INT8U err; char msg[20]; //改成动态申请内存后可删 pdata = pdata; /* Prevent compiler warning */ strcpy(&msg[0], "任务4消息!"); //改成实时产生消息内容后可删 while (1) { //在这里补充:请求跌落事件-->申请内存块-->将当前时间组成消息内容 err = OSQPost(MsgQ, (void *)&msg[0]); //发送消息 OSTimeDly(70); /* Wait 70 ticks */ } } /*$PAGE*/ /* ********************************************************************************************************* * TASK #5 ********************************************************************************************************* */ void MyTask5(void *pdata) { INT8U err; char *msg; pdata = pdata; /* Prevent compiler warning */ while (1) { msg = (char *)OSQPend(MsgQ, 0, &err); //请求消息 PC_DispStr(4, 17, msg, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); err = OSQFlush(MsgQ); //清洗消息队列 当改成动态产生消息后本句可删 OSTimeDly(30); /* Wait 30 ticks */ } } /* ********************************************************************************************************* * CLOCK TASK ********************************************************************************************************* */ void TaskClock (void *pdata) { char s[40]; pdata = pdata; /* Prevent compiler warning */ for (;;) { sprintf(s, "%3d", OSTaskCtr); PC_DispStr(18, 22, s, DISP_FGND_YELLOW + DISP_BGND_BLUE); /* Total tasks */ sprintf(s, "%3d", OSCtxSwCtr); PC_DispStr(39, 22, s, DISP_FGND_YELLOW + DISP_BGND_BLUE); /* Context switch counter */ sprintf(s, "%5.2f", OSCPUUsage); PC_DispStr(60, 22, s, DISP_FGND_YELLOW + DISP_BGND_BLUE); /* CPU usage */ sprintf(s, "%5.2f", AppCPUUsage * 100); PC_DispStr(72, 22, s, DISP_FGND_YELLOW + DISP_BGND_BLUE); /* CPU usage 2 */ PC_GetDateTime(s); PC_DispStr(18, 24, s, DISP_FGND_YELLOW + DISP_BGND_BLUE); /* System time */ PC_DispStr(4, 17, " ", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); //每秒清除消息显示 OSCtxSwCtr = 0; //每秒清零总切换次数 OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC); } } /*$PAGE*/ /* ********************************************************************************************************* * DISPLAY TASK ********************************************************************************************************* */ void TaskDisp(void *pdata) { INT8U i; pdata = pdata; /* Prevent compiler warning */ while (1) { for (i = 0; i < 5; i++) { //刷新5个用户任务 DispTaskData(i); } OSTimeDly(35); //值过小刷新频率太快 过大不易捕捉状态变化 } } /*$PAGE*/ /* ********************************************************************************************************* * 与TASK_USER_DATA有关函数 ********************************************************************************************************* */ void UpdateTaskData (INT8U id) { INT8U err; err = OSTaskQuery (id + 10, &tcb_copy); TaskUserData[id].MyTCBDly = tcb_copy.OSTCBDly; TaskUserData[id].MyTCBStat = tcb_copy.OSTCBStat; TaskUserData[id].MyTCBPrio = tcb_copy.OSTCBPrio; TaskUserData[id].MyTCBCtxSwCtr = tcb_copy.OSTCBCtxSwCtr; } void DispTaskData (INT8U id) { char s[40]; sprintf(s, "%3d", TaskUserData[id].MyTCBCtxSwCtr); PC_DispStr(14, (INT8U)(id + 10), s, DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); if (0 == TaskUserData[id].MyTCBStat) { if (TaskUserData[id].MyTCBDly <= 5) { PC_DispStr(20, (INT8U)(id + 10), " Ready", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); } else { PC_DispStr(20, (INT8U)(id + 10), " Delayed", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); } } else if (1 == TaskUserData[id].MyTCBStat) { //等待信号事件 PC_DispStr(20, (INT8U)(id + 10), " Wait_Sem", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); } else if (4 == TaskUserData[id].MyTCBStat) { //等待消息事件 PC_DispStr(20, (INT8U)(id + 10), " Wait_Msg", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); } else if (8 == TaskUserData[id].MyTCBStat) { //被挂起 等待恢复事件 PC_DispStr(20, (INT8U)(id + 10), "Suspended", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); } else if (16 == TaskUserData[id].MyTCBStat) { //等待互斥信号事件 PC_DispStr(20, (INT8U)(id + 10), " Wait_Mtx", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); } else { PC_DispStr(20, (INT8U)(id + 10), " Other", DISP_FGND_BLACK + DISP_BGND_LIGHT_GRAY); } } /* ********************************************************************************************************* * 与APP_TCB有关函数 * * 1. InitAppTCBList() -- Initialize the free list of APP_TCBs * 2. AppTCBInit() -- 初始化一个APP_TCB块 并将其插入对应的AppTCBPrioTbl[prio] * 3. AppSchedRR() -- 在双向链表上实现轮转调度 * 4. AppSchedRR2() -- 在轮转调度基础上实现多级反馈队列 ********************************************************************************************************* */ void InitAppTCBList (void) { INT8U ix; INT8U ix_next; APP_TCB *ptcb1; APP_TCB *ptcb2; OS_MemClr((INT8U *)&AppTCBTbl[0], sizeof(AppTCBTbl)); /* Clear all the APP_TCBs */ OS_MemClr((INT8U *)&AppTCBPrioTbl[0], sizeof(AppTCBPrioTbl)); /* Clear the priority table */ for (ix = 0u; ix < 128; ix++) { //初始化128个APP_TCB块 ix_next = ix + 1u; ptcb1 = &AppTCBTbl[ix]; ptcb2 = &AppTCBTbl[ix_next]; ptcb1->Next = ptcb2; ptcb1->Id = ix; //数组下标是组成ID的一部分 } ptcb1 = &AppTCBTbl[ix]; ptcb1->Next = (APP_TCB *)0; //最后一个块 AppTCBFreeList = &AppTCBTbl[0]; //空闲APP_TCB链头 } int AppTCBInit (INT8U prio, INT32U time_quanta) { APP_TCB *ptcb; ptcb = AppTCBFreeList; /* Get a free TCB from the free TCB list */ if (ptcb != (APP_TCB *)0 && ptcb->Id < 1000) { AppTCBFreeList = ptcb->Next; /* Update pointer to free TCB list */ ptcb->TCBPrio = prio; ptcb->TCBStat = OS_STAT_RDY; ptcb->TCBDly = 0u; ptcb->Next = (APP_TCB *)0; //后向指针清空 ptcb->TQ = time_quanta; //设置时间片 ptcb->TQctr = time_quanta; //设置当前剩余时间片 ptcb->Id += 1000u; //每个新划分TCB的标识由四位数字组成 APPInsertListTail(&AppTCBPrioTbl[prio], ptcb); //将新划分的TCB按优先级插入对应链表 return 1; } return 0; } void AppSchedRR (INT8U prio) { APP_TCB *ptcb; ptcb = AppTCBPrioTbl[prio]; if (ptcb->TQctr > 0u) { ptcb->TQctr--; return; } if (ptcb->Next != NULL) { AppTCBPrioTbl[prio] = ptcb->Next; ptcb->Next = NULL; ptcb->TQctr = ptcb->TQ; APPInsertListTail(&AppTCBPrioTbl[prio], ptcb); } else { ptcb->TQctr = ptcb->TQ; } } void AppSchedRR2 (INT8U prio) { APP_TCB *ptcb; ptcb = AppTCBPrioTbl[prio]; if (ptcb == NULL) { return; } if (ptcb->TQctr > 0u) { ptcb->TQctr--; } else { if (ptcb->TQctr != 0u) return; AppTCBPrioTbl[prio] = ptcb->Next; ptcb->Next = (APP_TCB *)0; //后向指针清空 ptcb->TQ = (ptcb->TQ) * 2; //下一级队列时间片翻倍 ptcb->TQctr = ptcb->TQ; APPInsertListTail(&AppTCBPrioTbl[prio + 1], ptcb); } return; } /* ********************************************************************************************************* * STATISTIC TASK HOOK ********************************************************************************************************* */ void OSTaskStatHook (void) { INT8U i; for (i = 0; i < 5; i++) { //仅更新用户任务数据 不打印 UpdateTaskData(i); } } /* ********************************************************************************************************* * TASK SWITCH HOOK ********************************************************************************************************* */ void OSTaskSwHook (void) { INT32U time; time = PC_ElapsedStop(0); /* This task is done */ PC_ElapsedStart(0); /* Start for next task */ /*if ((OSTCBCur->OSTCBPrio >= 10) && (OSTCBCur->OSTCBPrio <= 14)) { TaskUserData[(OSTCBCur->OSTCBPrio) - 10].MyTCBCycles = time; }*/ if (OSTCBCur->OSTCBPrio == 30) { AppCPUUsage = 1.0 - time_idle / (FP32)1000000; time_idle = 0; } if (OSTCBCur->OSTCBPrio == 63) { time_idle += time; } } /* ********************************************************************************************************* * DUMMY HOOKS ********************************************************************************************************* */ void OSInitHookEnd() { } void OSTimeTickHook() { } void OSTaskCreateHook(OS_TCB *ptcb) { } void OSTaskIdleHook() { //OS_SLEEP(); } 在Test.c中修改或补充代码,实现如下功能: 1)使用动态内存完善MyTask4与MyTask5中的消息发送过程。动态内存以及内存控制块指针在全局变中已有定义: OS_MEM *pMem; INT8U myMem[10][32]; 请于main函数中完成对动态内存分区的创建。并于MyTask4与MyTask5中恰当位置申请/释放内存块(使用OSMemGet()OSMemPut()),用以处理消息的装填和清除。 此外,为了使消息内容更有实际意义,我们设定发送消息的条件是:每当有新APP_TCB块跌落至三级反馈队列的最低一级(对应MyTask3的队列),应当通知消息发送者MyTask4将跌落消息连同当前时间一并发给接收者MyTask5。 显然,MyTask3知道何时有新的块跌落。你应当在MyTask3中恰当位置补充代码,当检测到有新块后基于某种方式通知MyTask4。具体通知方法可使用普通信号,而且此处接近生产者-消费者问题中的Full信号。 2)输出区多了OS_MEM_DATA栏,用来显示当前使用动态分区的起始地址、总块数和每个块的大小。 基于内存分区查询函数OSMemQuery()可实现这一功能。其原型是: INT8U OSMemQuery (OS_MEM *pmem, OS_MEM_DATA *p_mem_data) 其中pmem为待查询分区的内存控制块指针,p_mem_data指向了查询后的数据。在全局变处已有定义: OS_MEM_DATA mem_data; 你应当在起始任务中合适位置调用OSMemQuery(),并根据查询后的mem_data相关成员变输出OS_MEM_DATA栏内的信息。 给出补全后的完整c代码
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05-29
<think>好的,我现在需要帮助用户解决在uC/OS-II中实现动态内存分配和消息传递,同时更新任务显示区域的问题。首先,我得回顾一下用户提供的引用内容,看看有哪些相关的信息可以利用。根据引用[1],用户之前的问题涉及到动态内存分区的创建和管理,特别是任务对内存块的申请和释放模式。这可能与当前问题中的动态内存管理相关。用户提到需要创建动态内存分区,每个块6字节,三个任务的不同释放策略。现在的问题是如何在uC/OS-II中实现这些功能,并添加消息传递和显示更新。 接下来,引用[2]到[5]都是关于uC/OS-II的系统任务任务控制块、任务删除和统计任务的内容。特别是引用[4]提到任务控制块(TCB)的管理,这可能涉及到任务创建和消息队列的设置。引用[5]提到统计任务的初始化,这可能与显示内存信息有关。首先,动态内存管理在uC/OS-II中通常通过内存分区(Memory Partition)来实现。用户需要创建内存分区,使用OSMemCreate函数,并定义每个块的大小和数。根据引用[1],用户的分区有8个块,每个6字节,所以需要初始化这样的分区。然后,任务申请和释放内存块使用OSMemGet和OSMemPut函数。注意MyTask4需要运行6次后才释放,这可能需要在任务函数中添加计数器。消息传递方面,uC/OS-II使用消息队列(MessageQueue)来实现任务间通信。用户需要在MyTask4和MyTask5之间建立消息队列,使用OSQCreate创建队列,然后使用OSQPend和OSQPost发送和接收消息。需要确定消息的数据结构,可能包含内存块指针或其他信息。 显示内存信息需要调用OSMemQuery函数来获取分区的状态,比如空闲块数、已用块数等。然后将这些信息输出到显示区域。显示区域的具体实现取决于硬件,可能需要调用特定的显示函数或通过串口输出。接下来,我需要考虑如何修改uC/OS-II的代码。首先,在系统初始化阶段创建内存分区和消息队列。然后,在任务函数中处理内存申请、释放和消息发送。对于MyTask4的延迟释放,需要在任务控制块中添加一个计数器变,每次任务运行时增加,达到6次时释放内存。需要注意的是,uC/OS-II是实时操作系统,修改代码时要确保不影响实时性,比如在临界区操作时使用关中断和开中断。此外,内存分配和释放必须正确管理,避免内存泄漏或碎片。 可能遇到的问题包括内存分区初始化参数错误,消息队列未正确创建导致消息发送失败,或者任务优先级设置不当导致任务无法及时运行。此外,显示函数可能需要非阻塞的实现,以避免影响任务调度。 最后,验证代码的正确性,确保内存申请释放符合预期,消息正确传递,并且显示区域实时更新内存状态。可能需要使用调试工具或日志来跟踪内存分区和消息队列的状态。</think>### 动态内存管理与消息传递实现方案 #### 一、动态内存管理实现 1. **内存分区初始化** 在`main()`函数中使用`OSMemCreate()`创建动态内存分区: ```c #define MEM_BLOCK_SIZE 6 #define MEM_NUM_BLOCKS 8 OS_MEM *MemPartition; void *MemPartitionArray[MEM_NUM_BLOCKS][MEM_BLOCK_SIZE]; void main() { MemPartition = OSMemCreate(MemPartitionArray, MEM_NUM_BLOCKS, MEM_BLOCK_SIZE, &err); // ...其他初始化代码 } ``` 2. **任务内存操作逻辑** - **MyTask4**(延迟释放): ```c void MyTask4(void *pdata) { static INT8U count = 0; void *mem_block; while (1) { mem_block = OSMemGet(MemPartition, &err); // 申请内存块 if (++count >= 6) { OSMemPut(MemPartition, mem_block); // 运行6次后释放 count = 0; } OSTimeDlyHMSM(0,0,1,0); // 延时1秒 } } ``` - **其他任务**(立即释放): ```c void Youtask_Hertask(void *pdata) { void *mem_block; while (1) { mem_block = OSMemGet(MemPartition, &err); OSMemPut(MemPartition, mem_block); // 立即释放 OSTimeDlyHMSM(0,0,2,0); } } ``` #### 二、消息传递实现 1. **消息队列创建** 在全局区域定义消息队列: ```c #define MSG_QUEUE_SIZE 10 OS_EVENT *MsgQueue; void *MsgQueueStorage[MSG_QUEUE_SIZE]; void main() { MsgQueue = OSQCreate(&MsgQueueStorage[0], MSG_QUEUE_SIZE); } ``` 2. **任务间通信逻辑** - **MyTask4发送消息**: ```c OSQPost(MsgQueue, (void *)&memory_status); // 发送内存状态信息 ``` - **MyTask5接收消息**: ```c void *msg; msg = OSQPend(MsgQueue, 0, &err); // 阻塞式接收 ``` #### 三、内存状态显示更新 1. **查询内存分区信息** 使用`OSMemQuery()`获取状态: ```c OS_MEM_DATA mem_data; OSMemQuery(MemPartition, &mem_data); ``` 2. **显示区更新逻辑** 在显示任务中输出关键信息: ```c printf("空闲块数: %d, 已用块数: %d\n", mem_data.OSNFree, MEM_NUM_BLOCKS - mem_data.OSNFree); ``` #### 四、代码整合要点 1. **任务优先级分配** ```c OSTaskCreate(MyTask4, ..., PRIO_MYTASK4); // 需要高于显示任务优先级 OSTaskCreate(DisplayTask, ..., PRIO_DISPLAY); ``` 2. **临界区保护** 在内存操作和消息传递时使用中断保护: ```c OS_ENTER_CRITICAL(); OSMemPut(MemPartition, mem_block); OS_EXIT_CRITICAL(); ``` #### 五、验证方法 1. 监控`OSNFree`值是否按预期变化 2. 通过调试器观察消息队列指针移动 3. 检查显示输出是否实时更新 ### 相关问题 1. 如何避免uC/OS-II动态内存分配中的碎片问题?[^1] 2. 消息队列与邮箱机制在uC/OS-II中的主要区别是什么?[^4] 3. 如何通过OSTaskQuery()监控任务内存使用情况?[^5] 4. 动态内存分配失败时应设计怎样的错误处理机制?[^3] [^1]: 动态内存分区通过固定块大小设计规避碎片问题 [^3]: 任务堆栈操作需严格遵循中断保护原则 [^4]: 任务控制块链表管理直接影响任务调度效率 [^5]: 统计任务需要初始化才能获取系统状态数据
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