內核結構

<!--[if !supportLists]-->1， <!--[endif]-->臨界區(qū)，OS_ENTER_CRITICAL和OS_EXIT_CRITICAL

為了處理臨界區(qū)代碼，必須關中斷，等處理完畢后，再開中斷。關中斷可以避免其他任務或中斷進入臨界區(qū)代碼。uC/OS-II定義了這兩個宏來實現(xiàn)，但注意一條：調用uC/OS-II功能函數(shù)時，中斷應該總是開著的。

1)當OS_CRITICAL_METHOD= = 1時，簡單實現(xiàn)如下：

#defineOS_ENTER_CRITICAL()disable_int()

#defineOS_EXIT_CRITICAL()enable_int()

但這樣有一個問題，如果禁止中斷的情況下調用uC/OS-II功能函數(shù)，那么從功能函數(shù)返回時，中斷可能變成允許的了，而實際上還是希望是禁止的。

2)當OS_CRITICAL_METHOD= = 2時，實現(xiàn)如下：

#defineOS_ENTER_CRITICAL()

asm(“PUSHPSW”);

asm(“DI”);

#defineOS_EXIT_CRITICAL()

asm(“POPPSW”);

執(zhí)行OS_ENTER_CRITICAL()時，先將中斷狀態(tài)保存到堆棧，然后關中斷;執(zhí)行OS_EXIT_CRITICAL()時，再從堆棧中恢復原來的中斷開/關狀態(tài)。這種方法不會改變中斷狀態(tài)，避免前面的問題。

3)當OS_CRITICAL_METHOD= = 3時，實現(xiàn)如下：

#defineOS_ENTER_CRITICAL()

cpu_sr=get_processor_psw();

disable_interrupts();

#defineOS_EXIT_CRITICAL()

set_processor_psw(cpu_sr);

將處理器狀態(tài)字保存在局部變量中。

<!--[if !supportLists]-->2， <!--[endif]-->任務是一個無限循環(huán)，返回類型為void,參數(shù)void*,用于傳數(shù)據(jù)給任務。任務可以調用OSTaskDel(OS_PRIO_SELF)進行自我刪除。任務有5種狀態(tài)：

<!--[if !supportLists]-->1) <!--[endif]-->睡眠態(tài)。任務駐留在程序空間(ROM或RAM),還未交給uC/OS-II來管理。

<!--[if !supportLists]-->2) <!--[endif]-->就緒態(tài)。OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()來創(chuàng)建一個任務后，就進入就緒態(tài)。任務可以調用OSTaskDel返回到睡眠態(tài)，或調用該函數(shù)讓另一個任務進入睡眠態(tài)。

<!--[if !supportLists]-->3) <!--[endif]-->運行態(tài)。OSStart()啟動多任務運行。它只在啟動時調用一次，運行就緒列表中優(yōu)先級最高的任務。就緒的任務只有當所以優(yōu)先級比其高的任務轉為等待狀態(tài)，或者是被刪除了，才能進入運行態(tài)。

<!--[if !supportLists]-->4) <!--[endif]-->等待狀態(tài)。正在運行的任務可以調用OSTimeDly()或OSTimeDlyHMSM()將自身延遲一段時間進入等待狀態(tài)，一直到延遲時間到來。這兩個函數(shù)會強制執(zhí)行任務切換，選擇下一個優(yōu)先級最高的任務運行。等待時間過去后，系統(tǒng)服務函數(shù)OSTimeTick()使延遲了的任務進入就緒態(tài)。

正在運行的任務也可能需要等待某一事件的發(fā)生，可以調用：OSFlagPend(),OSSemPend(),OSMutexPend(),OSMboxPend(),OSQPend()等函數(shù)。若某事件未發(fā)生，則任務進入等待狀態(tài)，直到事件發(fā)生。當任務因等待事件被掛起時，下一個優(yōu)先級最高的任務得到CPU。當事件發(fā)生了或超時，被掛起的任務進入就緒態(tài)。事件發(fā)生的報告可能來自另一個任務或中斷服務子程序。

<!--[if !supportLists]-->5) <!--[endif]-->中斷服務態(tài) 。被中斷的任務進入中斷服務態(tài)，從而被掛起，中斷服務子程序得到CPU,后者可能報告一個或多個事件發(fā)生，從而使一個或多個任務進入就緒態(tài)。因此從中斷服務子程序返回前，uC/OS-II要判斷被中斷的任務的優(yōu)先級和就緒列表中其他任務的優(yōu)先級高低，選擇最高的任務進入運行態(tài)。

<!--[if !supportLists]-->6) <!--[endif]-->當所以任務都在等待事件發(fā)生或等待延遲的時間結束時，uC/OS-II運行OSTaskIdle()任務。

<!--[if !supportLists]-->3， <!--[endif]-->任務控制塊(OS_TCB)

建立一個任務時，一個OS_TCB就被賦值。當任務的CPU被剝奪時，用它來保存任務的狀態(tài)，當任務重新得到CPU時，它也能保證任務從當時被中斷的那一點繼續(xù)執(zhí)行。OS_TCB全部駐留在RAM中。

typedefstructos_tcb

{

OS_STK*OSTCBStkPtr;/*指向當前任務堆棧棧頂?shù)闹羔?/

#ifOS_TASK_CREATE_EXT_EN>0

void*OSTCBExtPtr;/*指向用戶定義的任務控制塊擴展*/

OS_STK*OSTCBStkBottom;/*指向棧底的指針*/

INT32UOSTCBStkSize;/*棧中可容納的元素數(shù)目(

uC/OS-II允許每個任務的堆棧容量任意，)*/

INT16UOSTCBOpt;/*傳給OSTaskCreateExt()的任務選擇項*/

INT16UOSTCBId;/*TaskID(0..65535)*/

#endif

structos_tcb*OSTCBNext;/*TCB列表中指向下一個TCB的指針*/

structos_tcb*OSTCBPrev;/*TCB列表中指向上一個TCB的指針*/

#if((OS_Q_EN>0)&&(OS_MAX_QS>0))||(OS_MBOX_EN>0)||(OS_SEM_EN>0)||(OS_MUTEX_EN>0)

OS_EVENT*OSTCBEventPtr;/*指向事件控制塊的指針*/

#endif

#if((OS_Q_EN>0)&&(OS_MAX_QS>0))||(OS_MBOX_EN>0)

void*OSTCBMsg;/*指向傳遞給任務的消息的指針，消息來自OSMboxPost()orOSQPost()*/

#endif

#if(OS_VERSION>=251)&&(OS_FLAG_EN>0)&&(OS_MAX_FLAGS>0)

#ifOS_TASK_DEL_EN>0

OS_FLAG_NODE*OSTCBFlagNode;/*指向事件標志節(jié)點的指針*/

#endif

OS_FLAGSOSTCBFlagsRdy;/*使任務進入就緒態(tài)的事件標志*/

#endif

INT16UOSTCBDly;/*讓任務延時若干節(jié)拍或把任務掛起一段時間等待某一事件發(fā)生時使用的計時變量*/

INT8UOSTCBStat;/*任務狀態(tài)*/

INT8UOSTCBPrio;/*任務優(yōu)先級(0==highest,63==lowest)*/

//下面四個變量用于加速任務進入就緒態(tài)或進入等待事件發(fā)生狀態(tài)的過程，算法比較巧妙

INT8UOSTCBX;/*Bitpositioningroupcorrespondingtotaskpriority(0..7)*/

INT8UOSTCBY;/*Indexintoreadytablecorrespondingtotaskpriority[!--empirenews.page--]

INT8UOSTCBBitX;/*Bitmasktoaccessbitpositioninreadytable

INT8UOSTCBBitY;/*Bitmasktoaccessbitpositioninreadygroup

#ifOS_TASK_DEL_EN>0

BOOLEANOSTCBDelReq;/*表面任務是否需要刪除自己*/

#endif

}OS_TCB;

uC/OS-II在通過OS_MAX_TASKS定義了最大的任務數(shù)目，這也決定了分配給用戶程序的任務控制塊OS_TCB的數(shù)目，但此外uC/OS-II還分配給系統(tǒng)任務OS_N_SYS_TASKS若干個額外的任務控制塊，供其內部使用。uC/OS-II初始化時，所以任務控制塊都被鏈接成單向空任務鏈表，任務一旦建立，空任務控制塊指針OSTCBFreeList指向的任務控制塊就賦給該任務，然后OSTCBFreeList調整為指向鏈表中下一個空任務控制塊。一旦任務被刪除，任務控制塊被還給空任務鏈表。

任務建立時，OS_TCBInit()初始化任務控制塊,函數(shù)OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()調用任務控制塊初始化函數(shù)TCBInit。

INT8UOS_TCBInit(INT8Uprio,OS_STK*ptos,OS_STK*pbos,INT16Uid,INT32Ustk_size,void*pext,INT16Uopt)

{

#ifOS_CRITICAL_METHOD==3/*為CPU狀態(tài)寄存器分配內存*/

OS_CPU_SRcpu_sr;

#endif

OS_TCB*ptcb;

OS_ENTER_CRITICAL();

ptcb=OSTCBFreeList;/*從空閑TCB鏈表中取一個空TCB*/

if(ptcb!=(OS_TCB*)0)

{//取到了空TCB

OSTCBFreeList=ptcb->OSTCBNext;/*更新空閑TCB鏈表頭指針*/

OS_EXIT_CRITICAL();

ptcb->OSTCBStkPtr=ptos;/*保存棧頂指針到TCB*/

ptcb->OSTCBPrio=(INT8U)prio;/*保存任務優(yōu)先級到TCB*/

ptcb->OSTCBStat=OS_STAT_RDY;/*任務狀態(tài)設置為就緒*/

ptcb->OSTCBDly=0;/*任務不延時等待*/

#ifOS_TASK_CREATE_EXT_EN>0//使用擴展

ptcb->OSTCBExtPtr=pext;/*保存TCB擴展指針*/

ptcb->OSTCBStkSize=stk_size;/*保存棧大小*/

ptcb->OSTCBStkBottom=pbos;/*保存棧底*/

ptcb->OSTCBOpt=opt;/*保存任務選擇項*/

ptcb->OSTCBId=id;/*保存任務ID*/

#else//不使用擴展

pext=pext;

stk_size=stk_size;

pbos=pbos;

opt=opt;

id=id;

#endif

#ifOS_TASK_DEL_EN>0

ptcb->OSTCBDelReq=OS_NO_ERR;//初始化刪除標志

#endif

ptcb->OSTCBY=prio>>3;/*預先計算X,Y,BitXandBitY*/

ptcb->OSTCBBitY=OSMapTbl[ptcb->OSTCBY];

ptcb->OSTCBX=prio&0x07;

ptcb->OSTCBBitX=OSMapTbl[ptcb->OSTCBX];

#ifOS_EVENT_EN>0

ptcb->OSTCBEventPtr=(OS_EVENT*)0;/*任務不等待任何事件發(fā)生*/

#endif

#if(OS_VERSION>=251)&&(OS_FLAG_EN>0)&&(OS_MAX_FLAGS>0)&&(OS_TASK_DEL_EN>0)

ptcb->OSTCBFlagNode=(OS_FLAG_NODE*)0;/*任務不等待事件標志*/

#endif

#if(OS_MBOX_EN>0)||((OS_Q_EN>0)&&(OS_MAX_QS>0))

ptcb->OSTCBMsg=(void*)0;/*沒有接收任何消息*/

#endif

#ifOS_VERSION>=204

OSTCBInitHook(ptcb);

#endif

OSTaskCreateHook(ptcb);/*調用用戶定義的鉤子函數(shù)*/

OS_ENTER_CRITICAL();

OSTCBPrioTbl[prio]=ptcb;

ptcb->OSTCBNext=OSTCBList;/*將TCB插入已經建立任務的雙向鏈表中*/

ptcb->OSTCBPrev=(OS_TCB*)0;

if(OSTCBList!=(OS_TCB*)0){

OSTCBList->OSTCBPrev=ptcb;

}

OSTCBList=ptcb;

OSRdyGrp|=ptcb->OSTCBBitY;/*讓用戶進入就緒態(tài)*/

OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY]|=ptcb->OSTCBBitX;

OS_EXIT_CRITICAL();

return(OS_NO_ERR);

}

OS_EXIT_CRITICAL();

return(OS_NO_MORE_TCB);

}