嵌入式实时操作系统uCOS-II原理(课件PPT) μCOS-II中的任务管理.ppt

* * μC/OS-II中 的任务管理 任务的状态及其转换 正在运行的任务，需要等待一段时间或需要等待一个事件发生再运行时，该任务就会把CPU的使用权让给别的任务而使任务进入等待状态。 任务在没有被配备任务控制块或被剥夺了任务控制块时的状态叫做任务的睡眠状态 系统为任务配备了任务控制块且在任务就绪表中进行了就绪登记，这时任务的状态叫做就绪状态。 处于就绪状态的任务如果经调度器判断获得了CPU的使用权，则任务就进入运行状态 一个正在运行的任务一旦响应中断申请就会中止运行而去执行中断服务程序，这时任务的状态叫做中断服务状态 前面谈到，一个任务的任务控制块 的主要作用就是保存该任务的虚拟 处理器的堆栈指针寄存器SP。 其实，随着任务管理工作的复杂性 的提高，它还应该保存一些其他信 息。 任务控制块——任务在系统中的身份证 由于系统存在着多个任务，于是 系统如何来识别并管理一个任务就是 一个需要解决的问题。识别一个任务 的最直接的办法是为每一个任务起一 个名称。 由于μC/OS-II中的任务都有一个 惟一的优先级别，因此μC/OS-II是用 任务的优先级来作为任务的标识的。 所以，任务控制块还要来保存该 任务的优先级别。 另外，前面也谈到，一个任务在 不同的时刻还处于不同的状态， 显然，记录了任务状态的数据也 应该保存到任务控制块中。 基于上述原因，系统必须为每个任务创建 一个保存与该任务有关的相关信息的数据 结构，这个数据结构就叫做该任务的任务 控制块（TCB）。 任务控制块结构的主要成员 typedef struct os_tcb { OS_STK *OSTCBStkPtr; //指向任务堆栈栈顶的指针 ? …… INT8U OSTCBStat; //任务的当前状态标志 INT8U OSTCBPrio; //任务的优先级别? …… } OS_TCB; 任务控制块是不是像 我们人在一个国家中 的身份证？（其实， 系统中的所有资源 都应该有身份证。） 任务在内存中的结构 用户任务代码的 一般结构 void MyTask(void *pdata) { for (;;) { 可以被中断的用户代码； OS_ENTER_CRITICAL( )；//进入临界段（关中断） 不可以被中断的用户代码； OS_EXIT_CRITICAL( )； //退出临界段（开中断） 可以被中断的用户代码； } } 临界段 无限循环 于是可以这样说，μC/OS-II任务的代码结构是一个可以带有临界段的无限循环。 系统提供的空闲任务 在多任务系统运行时，系统经常会在某个时间内无用户任务可运行而处于所谓的空闲状态，为了使CPU在没有用户任务可执行的时候有事可做，μC/OS-II提供了一个叫做空闲任务OSTaskIdle( )的系统任务 void OSTaskIdle(void* pdata) { # if OS_CRITICAL_METHOD = = 3 OS_CPU_SR cpu_sr; #endif ? pdata = pdata; //防止某些编译器报错 for(;;) { OS_ENTER_CRITICAL( );//关闭中断 OSdleCtr++; //计数 OS_EXIT_CRITICAL( ); //开放中断 } } 空闲任务只是做了一个计数工作 注意！空闲任务中没有调用任务延时函数 μC/OS-II规定，一个用户应用程序必须使用这个空闲任务，而且这个任务是不能用软件来删除的 系统提供的另一个任务 ——统计任务 μC/OS-II提供的另一个系统任务是统计任务OSTaskStat( )。这个统计任务每秒计算一次CPU在单位时间内被使用的时间，并把计算结果以百分比的形式存放在变量OSCPUsage中，以便应用程序通过访问它来了解CPU的利用率，所以这个系统任务OSTaskStat( )叫做统计任务 任务的优先权 及优先级别 μC/OS_II 把任务的优先权分为64个优先级别，每一个级别都用一个数字来表示。数字0表示任务的优先级别最高，数字越大则表示任务的优先级别越低 用户可以根据应用程序的需要，在文件OS_CFG.H中通过给表示最低优先级别的常数OS_LOWEST_PRIO赋值的方法，来说明应用程序中任务优先级别的数目。该常数一旦被定义，