1.與UCOSII有關的幾個概念:任務優(yōu)先級,任務堆棧,任務控制塊,任務就緒表和任務調度器
任務優(yōu)先級,這個概念比較好理解, ucos 中,每個任務都有唯一的一個優(yōu)先級。優(yōu)先級是
任務的唯一標識。在 UCOSII 中,使用 CPU 的時候,優(yōu)先級高(數值小)的任務比優(yōu)先級低的
任務具有優(yōu)先使用權,即任務就緒表中總是優(yōu)先級最高的任務獲得 CPU 使用權,只有高優(yōu)先級
的任務讓出 CPU 使用權(比如延時)時,低優(yōu)先級的任務才能獲得 CPU 使用權。 UCOSII 不支
持多個任務優(yōu)先級相同,也就是每個任務的優(yōu)先級必須不一樣。
任務堆棧,就是存儲器中的連續(xù)存儲空間。為了滿足任務切換和響應中斷時保存 CPU 寄存
器中的內容以及任務調用其他函數時的需要,每個任務都有自己的堆棧。在創(chuàng)建任務的時候,
任務堆棧是任務創(chuàng)建的一個重要入口參數。
任務控制塊 OS_TCB,用來記錄任務堆棧指針,任務當前狀態(tài)以及任務優(yōu)先級等任務屬性。
UCOSII 的任何任務都是通過任務控制塊( TCB)的東西來控制的,一旦任務創(chuàng)建了,任務控
制塊 OS_TCB 就會被賦值。每個任務管理塊有 3 個最重要的參數: 1,任務函數指針; 2,任務
堆棧指針; 3,任務優(yōu)先級;任務控制塊就是任務在系統(tǒng)里面的身份證( UCOSII 通過優(yōu)先級識
別任務),任務控制塊我們就不再詳細介紹了,詳細介紹請參考任哲老師的《嵌入式實時操作
系統(tǒng) UCOSII 原理及應用》一書第二章。
任務就緒表,簡而言之就是用來記錄系統(tǒng)中所有處于就緒狀態(tài)的任務。它是一個位圖,系
統(tǒng)中每個任務都在這個位圖中占據一個進制位,該位置的狀態(tài)( 1 或者 0)就表示任務是否處于
就緒狀態(tài)。
任務調度的作用一是在任務就緒表中查找優(yōu)先級最高的就緒任務,二是實現(xiàn)任務的切換。
比如說,當一個任務釋放 cpu 控制權后,進行一次任務調度,這個時候任務調度器首先要去任
務就緒表查詢優(yōu)先級最高的就緒任務,查到之后,進行一次任務切換,轉而去執(zhí)行下一個任務。
UCOSII 的每個任務都是一個死循環(huán)。每個任務都處在以下 5 種狀態(tài)之一的狀態(tài)下,這 5
種狀態(tài)是:睡眠狀態(tài)、 就緒狀態(tài)、 運行狀態(tài)、 等待狀態(tài)(等待某一事件發(fā)生)和中斷服務狀態(tài)。
睡眠狀態(tài),任務在沒有被配備任務控制塊或被剝奪了任務控制塊時的狀態(tài)。
就緒狀態(tài),系統(tǒng)為任務配備了任務控制塊且在任務就緒表中進行了就緒登記,任務已經準
備好了,但由于該任務的優(yōu)先級比正在運行的任務的優(yōu)先級低, 還暫時不能運行,這時任務的
狀態(tài)叫做就緒狀態(tài)。
運行狀態(tài),該任務獲得 CPU 使用權,并正在運行中,此時的任務狀態(tài)叫做運行狀態(tài)。
等待狀態(tài),正在運行的任務,需要等待一段時間或需要等待一個事件發(fā)生再運行時,該任
務就會把 CPU 的使用權讓給別的任務而使任務進入等待狀態(tài)。
中斷服務狀態(tài),一個正在運行的任務一旦響應中斷申請就會中止運行而去執(zhí)行中斷服務程
序,這時任務的狀態(tài)叫做中斷服務狀態(tài)。
2.與使用有關的函數
1.建立任務(有兩個函數:OSTaskCreate 和 OSTaskCreateExt,一般用 OSTaskCreat 函數來創(chuàng)建任務)
OSTaskCreate(void(*task)(void*pd),void*pdata,OS_STK*ptos,INTU prio)
該函數包括 4 個參數: task:是指向任務代碼的指針; pdata:是任務開始執(zhí)行時,傳
遞給任務的參數的指針; ptos:是分配給任務的堆棧的棧頂指針; prio 是分配給任務的優(yōu)
先級。每個任務都有自己的堆棧,堆棧必須申明為 OS_STK 類型, 并且由連續(xù)的內存空間組
成??梢造o態(tài)分配堆??臻g,也可以動態(tài)分配堆??臻g
2.刪除任務INT8U OSTaskDel(INT8U prio);
所謂的任務刪除,其實就是把任務置于睡眠狀態(tài),并不是把任務代碼給刪除了。
其中參數 prio 就是我們要刪除的任務的優(yōu)先級,可見該函數是通過任務優(yōu)先級來實現(xiàn)
任務刪除的。
特別注意:任務不能隨便刪除,必須在確保被刪除任務的資源被釋放的前提下才能刪
除!
3.請求刪除任務INT8U OSTaskDelReq(INT8U prio)
前面提到,必須確保被刪除任務的資源被釋放的前提下才能將其刪除,所以我們通過
向被刪除任務發(fā)送刪除請求,來實現(xiàn)任務釋放自身占用資源后再刪除。4.改變任務的優(yōu)先級INT8U OSTaskChangePrio(INT8U oldprio,INT8U newprio)
5.任務掛起函數 INT8U OSTaskSuspend(INT8U prio)
任務掛起和任務刪除有點類似,但是又有區(qū)別,任務掛起只是將被掛起任務的就緒標
志刪除,并做任務掛起記錄,并沒有將任務控制塊任務控制塊鏈表里面刪除,也不需要釋
放其資源,而任務刪除則必須先釋放被刪除任務的資源,并將被刪除任務的任務控制塊也
給刪了。被掛起的任務,在恢復(解掛)后可以繼續(xù)運行。
6.任務恢復(解掛)INT8U OSTaskResume(INT8U prio)
有任務掛起函數,就有任務恢復函數,通過該函數將被掛起的任務恢復,讓調度器能
夠重新調度該函數。 UCOSII 提供的任務恢復函數原型為:
7.任務信息查詢INT8U OSTaskQuery(INT8U prio,OS_TCB *pdata)
這個函數獲得的是對應任務的 OS_TCB 中內容的拷貝。
UCOS 中,任務優(yōu)先級可以用來作為任務的唯一標識(身份證),所以任務優(yōu)先級對任務而言是唯一的,
而且是不可重復的
3.注意事項
注意UCOSII為搶占式內核,高優(yōu)先級的應用可以立即獲取CPU使用權。因此在寫任務程序時,高優(yōu)先級任務一定要有延時函數,而且延時周期必須大于UCOS系統(tǒng)的時鐘節(jié)拍才能保證低優(yōu)先級的任務有機會獲取CPU使用權。