北邮研究生嵌入式系统实验课程——第4-1节 VxWorks任务的基本原理.pdf

嵌入式系统实验 第4- 1节 VxWorks任务基本原理 夏海轮 xiahailun@ 北京邮电大学 信息与通信工程学院 VxWorks任务基本原理 VxWorks的实时多任务简介 VxWorks 中任务的基本知识 VxWorks 中的任务控制 VxWorks 中有关任务的错误状态 系统任务 实时性（Real-Time） 实时性使得一个控制系统能够及时响应对该系统 的控制。 如果一个系统的响应时间是可以预测的，则它就 是一个具有确定性的系统。 从一个事件发生到它被响应之间的时间称为Late ncy。 确定性响应是实时系统性能关键因素。 对实时系统的要求 能够控制多种外部部件 – 独立的部件 – 同步的部件 – 异步的部件 执行速度要快 – 快速响应 – 开销小 确定性要求 – 迟到的响应就是错误的响应 如何选择一个设计方案 如何设计一 个系统来控 制机械手 采用单个任务的方法 如果以单个任务的方式来设计系统 一个任务在一个循环中控制所有的部件 arm() { for(; ;) {if (shoulder needs moving) moveShoulder(); if (elbow needs moving) moveElbow(); if (wrist needs moving) moveWrist(); …} } 采用多任务的方法 对每个关节的控制都创建一个任务 Joint(){ for(; ;){ waitForMove(); /*等候在这里直到关节需要移 动*/ moveJoint();} } 每一个任务的状态在“Ready”和“Wait”之间 变化 VxWorks允许一个任务等待 – 一个特定的延时 – 一个事件（例如中断） 任务的状态 VxWorks的多任务内核 Wind内核是VxWorks中直接控制任务的部分。 根据VxWorks的调度机制为任务分配CPU。 使用任务控制块(TCB)来控制任务。 –每个任务都有一个任务控制块 –TCB的数据结构定义WIND_TCB在头文件taskLib.h中。 –操作系统关于任务的控制信息包括，状态、任务优先级、 延时时间、断点列表、出错状态等。 –CPU的上下文信息包括，PC、SP、CPU寄存器等。 VxWorks的任务状态队列 TCB Delayed队列 TCB