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μCOS定时器与任务调度详解

最新推荐文章于 2022-07-01 00:53:29 发布

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本文深入探讨μCOS实时操作系统中定时器tick和idle任务的工作机制，包括任务优先级设置、任务调度流程及OSRunning标志的含义。通过解析OSInit()和OSStart()函数，阐述了OS_TaskIdle()任务的创建过程，以及如何利用OSRdyGrp和OSRdyTbl[]确定最高优先级任务。

参考书籍:
<嵌入式实时操作系统μC OS原理与实践 [卢有亮编著].pdf> page47

关于定时器 tick 和 idle任务

任务第1次运行过程中，
先运行 Task1，然后切换到 Task2 ，然后切换到Task3.
这个时候3个任务都在 OSTimeDly中，这个时候，进入idle任务。
来了 tick中断之后，若干次tick中断之后，Task1首先从Dly休眠中唤醒。
在这里插入图片描述

IDLE TASK

void OS_TaskIdle (void *p_arg)
在这里插入图片描述

OSRunning 什么时候设置为1的 ?

首先执行：OSInit( )

然后执行：OSStart( )
在OSStart( ) 中调用 OSStartHighRdy()
在如下代码的地方，设置OSRunning =1
在这里插入图片描述

OS_TaskIdle()任务是什么时候创建的 ?

OSInit()函数中，
在这里插入图片描述

任务结构体：

在这里插入图片描述

OSTCBTbl[ ] 解析

#define OS_MAX_TASKS             20    /* Max. number of tasks in your application, MUST be >= 2       */
OS_EXT  OS_TCB            OSTCBTbl[OS_MAX_TASKS + OS_N_SYS_TASKS];   /* Table of TCBs                  */

在这里插入图片描述

OSTimeTick[ ] 解析

在这里插入图片描述

OSRdyGrp 和 OSRdyTbl[ ]

OSTCBList 链表中的任务是当前系统中存在的任务块，这个任务可能是休眠的，等待信号的，等状态。

OSRdyGrp 任务准备运行组
OSRdyTbl[ ] 任务准备运行表

#define OS_LOWEST_PRIO           63    /* Defines the lowest priority that can be assigned ...         */

#if OS_LOWEST_PRIO <= 63
OS_EXT  INT8U             OSRdyGrp;                        /* Ready list group                         */
OS_EXT  INT8U             OSRdyTbl[OS_RDY_TBL_SIZE];       /* Table of tasks which are ready to run    */
#endif

#if OS_LOWEST_PRIO <= 63
#define  OS_EVENT_TBL_SIZE ((OS_LOWEST_PRIO) / 8 + 1)   /* Size of event table                         */
#define  OS_RDY_TBL_SIZE   ((OS_LOWEST_PRIO) / 8 + 1)   /* Size of ready table                         */
#endif

在OS_TCBInit( )中：
在这里插入图片描述
优先级数字 0 到63 ，
按照8个一组排列。0 – 7 是第0组，8 – 15 是第1组，16 — 23 是第2组。
具体的编号是：
x表示组内的某个成员，取值为0–7 ----- 对应的是 OSRdyTbl[]某个成员的某个位
Y表示属于某个组，取值是 63/8 ---- 对应的是 OSRdyGrp 某个位

比如优先级13，对应的 x = 5 y=1，表示他是第1组的，第5个成员。
在这里插入图片描述

就绪的任务，在OSRdyTbl[ ]某个成员的某个位，设置为1.

如何查找最高优先级的任务？

在这里插入图片描述

    INT8U   y;
    y             = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
    OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);

在这里插入图片描述

oSUnMapTbl[256]这个数组的作用是确定。
从0到255，这256个数字，用二进制表示的时候，从bit0 到bit7，哪一位最先是1。
比如:

0 : 0000 0000 ： bit 0
1：0000 0001 ：bit 0
2：0000 0010 ：bit 1
3: 0000 0011 : bit 0
4: 0000 0100 :bit 2
5: 0000 0101 : bit 0
6: 0000 0110 : bit 1
7: 0000 0111 : bit 0
8: 0000 1000 : bit 3
… …
252: 1111 1100 : bit 2
253: 1111 1101 : bit 0
254: 1111 1110 : bit 1
255: 1111 1111 : bit 0

在这里插入图片描述
优先级是按照位的顺序递增的