uCOSIII实时操作系统 四 任务管理

目录

uCOSIII启动过程：

stm32的启动过程：

uCOSIII的启动过程：

任务状态：

任务控制块：

任务堆栈：

任务就绪表：

优先级位映射表//OSPrioTbl[]

位映射表：

查找优先级：

什么是前导零指令呢？

就绪任务列表OSRdyList[]

任务的调度与切换

调度基础：

任务调度器：

中断级调度器：

时间片轮转调度：

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uCOSIII启动过程：

stm32的启动过程：

在系统上电的时候第一个执行的是启动文件（.s文件）里边由汇编语言编写的复位函数Reset_Handler.复位函数的最后会调用C库函数_main,_main()函数的主要工作是初始化系统的堆和栈，最后调用C中的main()函数，进入C的编译环境下。

uCOSIII的启动过程：

uCOSIII启动是有一定顺序的所以在使用的时候按照顺序打开

1. 调用OSInit()初始化UCOSIII系统。
2. 创建任务。一般来说只在main()函数中创建一个开始（start_task）任务，其他任务在该任务中进行创建。创建任务之前，使用OS_CRITICAL_ENTER()函数进入临界区域，再利用OSTaskCreate()函数创建任务，任务创建完之后利用OS_CRITICAL_EXIT()退出临界状态。（RT-Thread和FreeRTOS则默认使用这种形式）。
3. 当任务创建好后，就是处于任务就绪。在就绪态的任务可以参加操作系统的调度，任务调度器只启动一次，之后就不会在执行了，uCO/OS中启动任务调度器的函数是OSStart()，并且启动任务调度器的时候就不回返回了，从此任务都是由uCOS管理。调用OSStart()函数开启UCOSIII系统。

流程图可表示为：

打开main函数，代码如下：

int main(void)
{

OS_ERR err;
CPU_SR_ALLOC();
/***********STM32硬件初始化***********/
delay_init(168); //时钟初始化
NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//中断分组配置
uart_init(115200); //串口初始化
LED_Init(); //LED初始化
/***************END******************/

//第一步：//初始化UCOSIII
OSInit(&err); 

//第二步：//进入临界区
OS_CRITICAL_ENTER();

//第三步：//创建开始任务
OSTaskCreate((OS_TCB * )&StartTaskTCB, //任务控制块
(CPU_CHAR * )"start task", //任务名字
(OS_TASK_PTR )start_task, //任务函数
(void * )0, //传递给任务函数的参数
(OS_PRIO )START_TASK_PRIO, //任务优先级
(CPU_STK * )&START_TASK_STK[0], //任务堆栈基地址
(CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE/10, //任务堆栈深度限位
(CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE, //任务堆栈大小
(OS_MSG_QTY )0, //任务内部消息队列能够接收的最大消息数目,为0时禁止接收消息
(OS_TICK )0, //当使能时间片轮转时的时间片长度，为0时为默认长度，
(void * )0, //用户补充的存储区
(OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, //任务选项
(OS_ERR * )&err); //存放该函数错误时的返回值

//第四步：退出临界区
OS_CRITICAL_EXIT(); //退出临界区

//第五步：开启UCOSIII
OSStart(&err); //开启UCOSIII
while(1);
}

任务状态：

UCOSIII支持的是单核CPU,不支持多核CPU,这样某一时刻只有一个任务会获得CPU的使用权进入运行态，其他任务就会进入其他状态，

UCOSIII有多个任务态 参考该篇文章的任务状态 http://t.csdnimg.cn/5OTXd

任务控制块：

引入：在裸机系统中，程序的主体是 CPU 按照顺序执行的。而在多任务系统中，任务的执行是由系统调度的。

系统为了顺利的调度任务使用OSTaskCreate()函数来创建任务的时候，为每一个任务定义了一个控制块TCB（Task ConTrol Block），这个任务控制块就相当于任务的身份证，里边含有任务的所有信息，比如任务的堆栈，任务名称，任务的形参等。有了这个控制块之后，以后系统对任务的全部操作都可以通过这个TCB来实现。

任务堆栈：

暂停一个任务，以后又能恢复运行，必须考虑将这个运行的信息保存，而回复运行的时候需要将这些信息恢复到运行环境。所以任务切换必须做环境的保护和恢复操作。

因此每个任务都应该有自己的堆栈，下面创建一个堆栈：

1、定义一个CPU_STK变量，在UCOSIII中CPU_STK数据类型用来定义任务堆栈。

//任务堆栈大小
#define LED0_STK_SIZE 128
//任务控制块
OS_TCB Led0TaskTCB;
//任务堆栈
CPU_STK LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE];

2、在使用OSTaskCreat()函数创建任务的时候将堆栈地址转递给OSTaskCreate函数的参数p_stk_base,将堆数据深度传递给参数stk_limit,堆栈深度通常为堆栈大小的十分之一，主要用来检测堆栈是否为空，将堆栈大小转递给stk_size。

(CPU_STK * )&START_TASK_STK[0], //任务堆栈基地址
(CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE/10, //任务堆栈深度限位
(CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE, //任务堆栈大小

任务就绪表：

引入：多任务操作系统的主要工作是为系统中处于就绪状态的任务分配CPU资源。

其中涉及到的两个关键：

1. 判断那些任务处于就绪状态（找优先级）。
2. 确定那个任务应该马上得到执行（找任务）。

在UCOSIII中，所有已经就绪等待的任务都会被放在一个所谓