ucOS-II最詳細(xì)的解釋

μC/OS-IIFLTCHμC/OS-IIμC/OS-II是一種可移植的，可植入ROM的，可裁剪的，搶占式的，實時多任務(wù)操作系統(tǒng)內(nèi)核。它被廣泛應(yīng)用于微處理器、微控制器和數(shù)字信號處理器。μC/OS-II的前身是μC/OS，是專門為計算機的嵌入式應(yīng)用設(shè)計的。FLTCH主要內(nèi)容1.計算機操作系統(tǒng)的基本概念2.操作系統(tǒng)中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)3.并發(fā)操作系統(tǒng)的概念4.任務(wù)的要素5.uC/OS-II的任務(wù)調(diào)度6.uC/OS-II的中斷和時鐘7.uC/OS-II任務(wù)的同步與通信8.uC/OS-II的儲存管理FLTCH計算機操作系統(tǒng)的基本概念FLTCH計算機操作系統(tǒng)的基本概念什么是計算機操作系統(tǒng)？操作系統(tǒng)是一種為應(yīng)用程序提供服務(wù)的系統(tǒng)軟件，是一個完整計算機系統(tǒng)的有機組成部分。從層次來看，操作系統(tǒng)位于計算機硬件之上，應(yīng)用軟件之下。所以也把它叫做應(yīng)用軟件的運行平臺。FLTCH計算機操作系統(tǒng)的作用它在計算機應(yīng)用程序與計算機硬件系統(tǒng)之間，屏蔽了計算機硬件工作的一些細(xì)節(jié)，并對系統(tǒng)中的資源進行有效的管理。通過提供函數(shù)（應(yīng)用程序接口（API）），從而使應(yīng)用程序的設(shè)計人員得以在一個友好的平臺上進行應(yīng)用程序的設(shè)計和開發(fā)，大大地提高了應(yīng)用程序的開發(fā)效率。從用戶的角度來看，它就是一大堆函數(shù)（API和系統(tǒng)函數(shù)），用戶可以調(diào)用（普通調(diào)用或系統(tǒng)調(diào)用）它們來對系統(tǒng)資源進行操作。計算機硬件用匯編語言編寫的硬件抽象層高級語言的接口應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)FLTCHAPI什么是API?API（ApplicationProgrammingInterface，應(yīng)用程序編程接口）是一些預(yù)先定義的函數(shù)，目的是提供應(yīng)用程序與開發(fā)人員基于某軟件或硬件的以訪問一組例程的能力，而又無需訪問源碼，或理解內(nèi)部工作機制的細(xì)節(jié)。FLTCH計算機操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)任務(wù)的管理存儲管理I/O設(shè)備管理網(wǎng)絡(luò)通信管理處理器管理FLTCH操作系統(tǒng)中經(jīng)常用到的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)FLTCH操作系統(tǒng)中經(jīng)常用到得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（數(shù)組）。數(shù)組1。同一數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)的集合；2。占用連續(xù)內(nèi)存空間；3。其中的所有元素名稱都相同，但每個元素都有一個編號；4。元素名去掉編號（下標(biāo)），得到的是數(shù)組名，數(shù)組名是個指針。inta[10]a[0]a[1]a[2]a[3]a[9]……aa+1a+2a+3a+9指針數(shù)組FLTCH操作系統(tǒng)中經(jīng)常用到得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（位圖）a[0]a[1]a[2]a[3]a[9]……1/0D7D6D5D4D3D2D1D0a+2aa+1a+3a+9…

a[10]，可以記錄80個事物的狀態(tài)）位圖：是數(shù)組的一種特殊應(yīng)用。FLTCH操作系統(tǒng)中經(jīng)常用到得數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（結(jié)構(gòu)）structStudent{

intage;char*name;charsex;};結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)體(struct)是由一系列具有相同類型或不同類型的數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集合，也叫結(jié)構(gòu)。

FLTCH

結(jié)構(gòu)體FLTCH1、概述在實際應(yīng)用有不少問題中只采用已學(xué)的變量和數(shù)組作為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)顯得很不方便例：輸入100個學(xué)生的學(xué)號、姓名和考試成績，編寫程序找出高分者和低分者。用變量和數(shù)組作數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可編寫程序如下：FLTCHmain(){inti,num,maxnum,minnum;charname[20],maxname[20],minname[20];intscore,maxscore,minscore;maxscore=0;minscore=100;for(i=1;i<=100;i++){scanf(“%d%s%d”,&num,name,&score);if(score>maxscore){maxscore=score;maxnum=num;strcpy(maxname,name);}if(score<minscore){minscore=score;minnum=num;strcpy(minname,name);}

}

printf(“%d%d”,maxnum,maxscore);

printf(“%d%d”,minnum,minscore);}FLTCH明顯缺點：①變量過多，同一學(xué)生的各個數(shù)據(jù)無聯(lián)系，沒有整體概念，不便管理。②操作不便（如更新過程）。顯然，選用一種能把一個學(xué)生的數(shù)據(jù)構(gòu)造成一個整體的構(gòu)造型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)更合適，但不能是數(shù)組。對于這種情況，可以將一個學(xué)生的數(shù)據(jù)定義為一個結(jié)構(gòu)體類型：

FLTCHstructstudent類型名{intnum;

charname[20];intscore;};定義了一個結(jié)構(gòu)體類型，它包含三個成員。成員表,這里有三個成員FLTCH2、定義結(jié)構(gòu)體類型變量的方法

前面定義的結(jié)構(gòu)體類型只是一種“模型”，還必須定義結(jié)構(gòu)體變量后才能存放數(shù)據(jù)。定義結(jié)構(gòu)體變量有三種方法：1、先定義結(jié)構(gòu)體類型再定義結(jié)構(gòu)體變量定義了結(jié)構(gòu)體類型后：

structstudentst,stmax,stmin;

類型符變量名

定義了三個結(jié)構(gòu)體變量，每個變量包含三個成員，每個變量可存放一個學(xué)生的數(shù)據(jù)。FLTCH2、在定義結(jié)構(gòu)體類型的同時定義結(jié)構(gòu)體變量

structstudent{intnum；charname[20]；intscore；}st,stmax,stmin；FLTCH3、直接定義結(jié)構(gòu)體類型變量

struct不出現(xiàn)類型名

{intnum;charname[20];intscore;}st,stmax,stmin;常用第一種方法FLTCH說明：①類型與變量不同，只對變量分配空間與操作。②對成員可以單獨使用，相當(dāng)于普通變量。③成員也可以是一個結(jié)構(gòu)體變量。

structdatestructstudent{intmonth;{intnum;intday;charname[20];intyear;structdatebirthday;};}st1,st2;

結(jié)構(gòu)體里成員又是結(jié)構(gòu)體變量④成員名可以與程序中的變量名相同，兩者代表不同的對象。FLTCH3、結(jié)構(gòu)體變量的引用

■成員引用可以對成員單獨引用，形式為：結(jié)構(gòu)體變量名.

成員名

成員運算符st.num=1001；st.score=90；strcpy(,“Li”)；printf(“%d%s%d”,st.num,,st.score)；scanf(“%d%s%d”,&st.num,,&st.score)；可以引用成員的地址FLTCH如果成員本身又屬一個結(jié)構(gòu)體類型，則要用若干個成員運算符，一級一級地找到最低一級的成員，只能對最低級的成員進行存取與運算。structdatestructstudent{intmonth;{intnum;intday;charname[20];intyear;structdatebirthday;};}st1,st2;st1.birthday.year=1960;st1.birthday.month=5;st1.birthday.day=15;FLTCH■整體引用可以對結(jié)構(gòu)體變量進行整體賦值：stmax=st；將st中的所有內(nèi)容賦值給stmax。對結(jié)構(gòu)體變量的整體操作只限于賦值操作和參數(shù)傳遞，而且要求類型一致。不能對結(jié)構(gòu)體變量進行整體輸入輸出。FLTCH結(jié)構(gòu)體應(yīng)用舉例：編寫程序輸入100個學(xué)生的學(xué)號、姓名和考試成績，找出高分者和低分者。

structstudent{intnum;charname[20];intscore;};FLTCHmain(){inti;structstudentst,stmax,stmin;stmax.score=0;stmin.score=100;for(i=1;i<=100;i++){scanf(“%d%s%d”,&st.num,,&st.score);if(st.score>stmax.score)stmax=st;if(st.score<stmin.score)stmin=st;}printf(“\n%5d%15s%5d”,stmax.num,,stmax.score);printf(“\n%5d%15s%5d”,stmin.num,,stmin.score);}FLTCH4、結(jié)構(gòu)體變量的初始化對結(jié)構(gòu)體變量可以在定義時指定初始值structstudent{intnum;charname[20];intscore;}；structstudentst={1001,”wang”,95};FLTCH5、結(jié)構(gòu)體數(shù)組

可以定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組來存放批量數(shù)據(jù)?！鼋Y(jié)構(gòu)體數(shù)組的定義

structstudent{intnum;charname[20];intscore;}；structstudenta[100];

定義a數(shù)組，可以存放100個學(xué)生的數(shù)據(jù)。

a數(shù)組的每個元素又是一個結(jié)構(gòu)體變量。FLTCH■結(jié)構(gòu)體數(shù)組的初始化在定義結(jié)構(gòu)體數(shù)組的同時指定初值。

structstudent{intnum;charname[20];intscore;}；

structstudenta[2]={{1001,”LiLi”,85},{1002,”wang”,90}};FLTCH或structstudent{intnum;charname[20];intscore;}a[2]={{1001,”LiLi”,85},{1002,”wang”,90}};FLTCH

■結(jié)構(gòu)體數(shù)組元素的引用成員引用：

a[0].num=1001;strcpy(a[0].name,”wang”);a[0].score=85;

整體引用：

a[1]=a[0];與普通數(shù)組元素的引用相同

■結(jié)構(gòu)體數(shù)組的應(yīng)用輸入100個學(xué)生的學(xué)號、姓名和考試成績，然后按從高分到低分的順序排列后輸出。FLTCHstructstudent{intnum;charname[20];intscore;};main(){inti,j;structstudenta[100],t;for(i=0;i<100;i++)scanf(“%d%s%d”,&a[i].num,a[i].name,&a[i].score);FLTCH

for(i=0;i<99;i++){for(j=i+1;j<100;j++)if(a[i].score<a[j].score){t=a[i];a[i]=a[j];a[j]=t;}整體引用}for(i=0;i<100;i++)printf(“\n%5d%15s%5d”,a[i].num,a[i].name,a[i].score);}FLTCH6、指向結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)的指針

■指向結(jié)構(gòu)體類型變量的指針

structstudentst,st1；

structstudent*p;p=&st;

指向st

定義指向結(jié)構(gòu)體類型數(shù)據(jù)的指針變量pFLTCH通過指針變量引用結(jié)構(gòu)體變量：①成員引用(*p).num=1001;或

p->num=1001;(*p).score=85;或

p->score=85;strcpy((*p).name,“wang”);

或

strcpy(p->name,“wang”);②整體引用st1=*p;等效于

st1=st;FLTCH■指向結(jié)構(gòu)體數(shù)組的指針

structstudenta[100]；

structstudent*p;p=a;

通過指針變量引用結(jié)構(gòu)體數(shù)組元素：①成員引用

(*p).num=1001;或

p->num=1001;(*p).score=85;或

p->score=85;strcpy((*p).name,”wang”);

或strcpy(p->name,”wang”);FLTCH

一般地：(*(p+i)).num=1001;或

(p+i)->num=1001;(*(p+i)).score=85;或

(p+i)->score=85;strcpy((*(p+i)).name,”wang”);

或

strcpy((p+i)->name,”wang”);也可以用下標(biāo)法：p[i].num=1001;p和a是等價的，就好比a[i].num=1001；②整體引用*(p+1)=*(p+0);或p[1]=p[0];FLTCH■用結(jié)構(gòu)體變量和指向結(jié)構(gòu)體的指針作函數(shù)參數(shù)用結(jié)構(gòu)體變量作函數(shù)參數(shù)時，對應(yīng)的實參應(yīng)該是同類型的結(jié)構(gòu)體變量（或數(shù)組元素），參數(shù)傳遞是“值傳遞”。用指向結(jié)構(gòu)體的指針作函數(shù)參數(shù)時，對應(yīng)的實參應(yīng)該是同類型的結(jié)構(gòu)體變量的地址（或數(shù)組的地址），參數(shù)傳遞是“地址傳遞”。FLTCHmain(){structstudentst={1001,”LiLi”,70};f(st);printf(“\n%5d%10s%5d”,st.num,,st.score);}f(structstudenta){a.score=90;printf(“\n%5d%10s%5d”,a.num,,a.score);}1001LiLi70sta1001LiLi90FLTCHmain(){structstudentst={1001,”LiLi”,70};f(&st);

printf(“\n%5d%10s%5d”,st.num,,st.score);}f(structstudent*a){a->score=90;

printf(“\n%5d%10s%5d”,a->num,a->name,a>score);}通過指針變量a可以訪問它所指向的結(jié)構(gòu)體。

1001LiLi70st2000aFLTCH7、用指針處理鏈表

■鏈表概述鏈表是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)─動態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。以具體例子來說明鏈表的概念及其應(yīng)用：例：選擇合適的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來存放一批學(xué)生的學(xué)號及考試成績，以便進一步處理。由于學(xué)生人數(shù)未知，用靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不合適。用鏈表處理較恰當(dāng)。FLTCH用鏈表處理該問題的基本思路：將各學(xué)生的數(shù)據(jù)進行離散存放，來一個學(xué)生就分配一小塊內(nèi)存（結(jié)點）。并將各結(jié)點用指針依次連接起來─鏈表。

每結(jié)點應(yīng)包含下一結(jié)點的開始地址。最后一個結(jié)點中的指針為空。鏈頭指針指向第一個結(jié)點,是訪問鏈表的重要依據(jù)。這樣的鏈表稱單向鏈表。

head學(xué)號成績指針學(xué)號成績指針學(xué)號成績指針學(xué)號成績指針學(xué)號成績NULLFLTCH一個結(jié)點可用如下結(jié)構(gòu)體描述：typedefstructstudent{intnum;學(xué)號

intscore;成績

structstudent*next;下一結(jié)點的首地址}STU;typedef:自定義類型符FLTCH

■單向鏈表的建立①輸入一個學(xué)生的數(shù)據(jù)。②分配結(jié)點空間，數(shù)據(jù)存入。③將該結(jié)點的首地址賦給上一結(jié)點的next，若該結(jié)點是第一個結(jié)點，則賦給頭指針。④將該結(jié)點的next置為空，表示該結(jié)點為當(dāng)前的最后結(jié)點。head學(xué)號成績next學(xué)號成績next學(xué)號成績next學(xué)號成績NULL學(xué)號成績nextFLTCHSTU*creat(){STUst,*p0=NULL,*p,*head=NULL;while(1){scanf("%d%d",&st.num,&st.score);if(st.num<0)break;p=malloc(sizeof(STU));*p=st;(*p).next=NULL;if(p0==NULL)head=p;p0為前一結(jié)點的指針

else(*p0).next=p;p0=p;}returnhead;}學(xué)號成績next學(xué)號成績nexthead學(xué)號成績NULLFLTCH■單向鏈表的訪問以輸出為例①通過頭指針找到第一個結(jié)點.②輸出當(dāng)前結(jié)點的內(nèi)容，并通過next找到后繼結(jié)點，┄┄，直到next為空.FLTCHvoidoutput(STU*head){STU*p=head;while(p){printf("\n%d%d",(*p).num,(*p).score);p=(*p).next;}}head學(xué)號成績next學(xué)號成績next學(xué)號成績NULL學(xué)號成績nextFLTCH■刪除結(jié)點操作①按鏈表的訪問方法找到相應(yīng)結(jié)點。②若該結(jié)點是第一個結(jié)點，則將后繼結(jié)點指針賦給頭指針。若該結(jié)點是最后一個結(jié)點，則將前綴結(jié)點的next置為空。若該結(jié)點是中間結(jié)點，則將后繼結(jié)點指針賦給前綴結(jié)點的next。③釋放該結(jié)點所占的內(nèi)存單元。head學(xué)號成績next學(xué)號成績next學(xué)號成績NULL學(xué)號成績nextFLTCHSTU*delete(STU*head,intnumber){STU*p=head,*p0=NULL;while(p){if((*p).num==number){ if(p==head)head=(*p).next; elseif((*p).next==NULL)(*p0).next=NULL; else(*p0).next=(*p).next; free(p);break;}else{p0=p;p=(*p).next;}}returnhead;}假定要刪除某一指定學(xué)號的結(jié)點

FLTCH■插入操作

假定將結(jié)點p插入到結(jié)點p0的后面,則插入操作的關(guān)鍵為：

p->next=p0->next;p0->next=p;head學(xué)號成績next學(xué)號成績next學(xué)號成績next學(xué)號成績NULLFLTCH操作系統(tǒng)中經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（鏈表）structStudent{Student*nextintage;char*name;charsex;};nextnext兩個元素的鏈表1。同數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)的集合；2。不占用連續(xù)內(nèi)存空間。使用上的特點：1。分類存放，但空間上不連續(xù)（不需要大量的連續(xù)存儲空間）；2。檢索速度慢，且耗費的時間不固定；應(yīng)用：存放大量的較大的表，類似檔案柜FLTCH操作系統(tǒng)中經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（隊列）按照先進先出的規(guī)則組織的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以用數(shù)組也可以用鏈表來實現(xiàn)主要用于對象的排隊FLTCH操作系統(tǒng)中經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（堆棧）按照先進后出規(guī)則組織的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)主要用數(shù)組來實現(xiàn)主要用于程序模塊的嵌套運行FLTCH在ucos-ii中，每個任務(wù)可以有5種狀態(tài)，在任一時刻，任務(wù)的狀態(tài)一定是這5種狀態(tài)之一。等待或掛起就緒休眠中斷服務(wù)運行↓←→→←←→收到消息，掛起時間到刪除任務(wù)任務(wù)調(diào)度中斷創(chuàng)建任務(wù)中斷結(jié)束FLTCH1、單次執(zhí)行類任務(wù)創(chuàng)建單次執(zhí)行類任務(wù)運行刪除↘↘voidMyTask（void*pdata）{

}進行準(zhǔn)備工作的代碼；任務(wù)實體代碼；調(diào)用任務(wù)刪除函數(shù)；定義和初始化變量及硬件設(shè)備完成該任務(wù)的具體功能將自己刪除，操作系統(tǒng)將不再管理它→→→FLTCH2、周期執(zhí)行類任務(wù)就緒執(zhí)行等待↙↙↙voidMyTask（*pdata）{while(1){}}進行準(zhǔn)備工作的代碼；任務(wù)實體代碼；調(diào)用延時函數(shù)；FLTCH3、事件觸發(fā)類任務(wù)運行等待就緒運行↓↓↓消息VoidMyTask（void*pdata）{while（1）{}}進行準(zhǔn)備工作的代碼；調(diào)用獲取事件的函數(shù)；任務(wù)實體代碼；FLTCH系統(tǒng)函數(shù)概述1、配對性原則對ucos-ii來說，大多數(shù)API都是成對的，而且一部分必須成對使用。OSFlagCreat（）；建立事件標(biāo)志組OSFlagDel（）；刪除事件標(biāo)志組OSSemCreat（）；建立信號量OSSemDel（）；刪除信號量FLTCHFLTCH什么是多任務(wù)系統(tǒng)？簡單的說，就是能用一個處理器并發(fā)（不是同時）地運行多個程序的計算機管理系統(tǒng)。并發(fā)：由同一個處理器輪換地運行多個程序?；蛘哒f是由多個程序輪班地占用處理器這個資源。且在占用這個資源期間，并不一定能夠把程序運行完畢。并發(fā)過程示意圖處理器如何進行程序的切換？FLTCH程序的切換（兩句話）處理器是個傻瓜，PC讓它干啥，它就干啥。PC是個指路器，它指向哪兒，處理器就去哪兒。從此可以知道，哪個程序占有了PC，哪個程序就占有了處理器。深刻地理解PC是理解系統(tǒng)進行程序切換動作的關(guān)鍵。FLTCH如何操作PC所謂切換PC←目標(biāo)地址指令：不同計算機類型的指令是不同的1、數(shù)據(jù)傳輸指令2、子程序返回指令（由堆棧彈出）3、中斷服務(wù)程序返回指令（由堆棧彈出）系統(tǒng)是通過把待運行程序的地址賦予程序計數(shù)器PC來實現(xiàn)程序的切換的。FLTCH任務(wù)代碼任務(wù)堆棧內(nèi)存處理器PCSP處理器通過兩個指針寄存器（PC和SP）來與任務(wù)代碼和任務(wù)堆棧建立聯(lián)系并運行它寄存器組程序運行環(huán)境運行環(huán)境包括了兩部分：處理器中的運行環(huán)境和內(nèi)存中的運行環(huán)境程序運行時與處理器之間的關(guān)系FLTCH任務(wù)代碼任務(wù)堆棧內(nèi)存處理器PCSP任務(wù)代碼任務(wù)堆棧內(nèi)存任務(wù)代碼任務(wù)堆棧內(nèi)存？當(dāng)有多個任務(wù)時，處理器中的運行環(huán)境應(yīng)該怎么辦？寄存器組程序運行環(huán)境多任務(wù)時的問題FLTCH程序虛擬處理器PCSP虛擬處理器PCSP虛擬處理器PCSP虛擬處理器PCSP調(diào)度器程序處理器PCSP在內(nèi)存中為每個任務(wù)創(chuàng)建一個虛擬的處理器（處理器部分的運行環(huán)境由操作系統(tǒng)的調(diào)度器按某種規(guī)則來進行這兩個復(fù)制工作復(fù)制當(dāng)需要運行某個任務(wù)時就把該任務(wù)的虛擬處理器復(fù)制到實際處理器中復(fù)制當(dāng)需要中止當(dāng)前任務(wù)時，則把任務(wù)對應(yīng)的虛擬處理器復(fù)制到內(nèi)存復(fù)制再把另一個需要運行的任務(wù)的虛擬處理器復(fù)制到實際處理器中寄存器組寄存器組也就是說，任務(wù)的切換是任務(wù)運行環(huán)境的切換多任務(wù)時任務(wù)與處理器之間關(guān)系的處理FLTCH

μC/OS-II中 的任務(wù)管理FLTCH任務(wù)的狀態(tài)及其轉(zhuǎn)換正在運行的任務(wù)，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(wù)就會把CPU的使用權(quán)讓給別的任務(wù)而使任務(wù)進入等待狀態(tài)。任務(wù)在沒有被配備任務(wù)控制塊或被剝奪了任務(wù)控制塊時的狀態(tài)叫做任務(wù)的睡眠狀態(tài)

系統(tǒng)為任務(wù)配備了任務(wù)控制塊且在任務(wù)就緒表中進行了就緒登記，這時任務(wù)的狀態(tài)叫做就緒狀態(tài)。

處于就緒狀態(tài)的任務(wù)如果經(jīng)調(diào)度器判斷獲得了CPU的使用權(quán)，則任務(wù)就進入運行狀態(tài)

一個正在運行的任務(wù)一旦響應(yīng)中斷申請就會中止運行而去執(zhí)行中斷服務(wù)程序，這時任務(wù)的狀態(tài)叫做中斷服務(wù)狀態(tài)

FLTCH前面談到，一個任務(wù)的任務(wù)控制塊的主要作用就是保存該任務(wù)的虛擬處理器的堆棧指針寄存器SP。其實，隨著任務(wù)管理工作的復(fù)雜性的提高，它還應(yīng)該保存一些其他信息。任務(wù)控制塊—任務(wù)在系統(tǒng)中的身份證

由于系統(tǒng)存在著多個任務(wù)，于是系統(tǒng)如何來識別并管理一個任務(wù)就是一個需要解決的問題。識別一個任務(wù)的最直接的辦法是為每一個任務(wù)起一個名稱。由于μC/OS-II中的任務(wù)都有一個惟一的優(yōu)先級別，因此μC/OS-II是用任務(wù)的優(yōu)先級來作為任務(wù)的標(biāo)識的。所以，任務(wù)控制塊還要來保存該任務(wù)的優(yōu)先級別。另外，前面也談到，一個任務(wù)在不同的時刻還處于不同的狀態(tài)，顯然，記錄了任務(wù)狀態(tài)的數(shù)據(jù)也應(yīng)該保存到任務(wù)控制塊中?；谏鲜鲈?，系統(tǒng)必須為每個任務(wù)創(chuàng)建一個保存與該任務(wù)有關(guān)的相關(guān)信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，這個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就叫做該任務(wù)的任務(wù)控制塊（TCB）。任務(wù)控制塊結(jié)構(gòu)的主要成員typedefstructos_tcb{

OS_STK*OSTCBStkPtr; //指向任務(wù)堆棧棧頂?shù)闹羔?/p>

……

INT8U OSTCBStat; //任務(wù)的當(dāng)前狀態(tài)標(biāo)志

INT8U OSTCBPrio; //任務(wù)的優(yōu)先級別

……}OS_TCB;

任務(wù)控制塊是不是像我們?nèi)嗽谝粋€國家中的身份證？（其實，系統(tǒng)中的所有資源都應(yīng)該有身份證。）FLTCH一旦任務(wù)建立，一個任務(wù)控制塊OS_TCB就被賦值。任務(wù)控制塊是一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)任務(wù)的cpu使用權(quán)被剝奪時，ucos-II用它來保存該任務(wù)的狀態(tài)。當(dāng)任務(wù)重新得到cpu使用權(quán)時，任務(wù)控制塊能確保任務(wù)從當(dāng)時被中斷的那一點絲毫不差的繼續(xù)執(zhí)行。OS_TCB全部駐留在RAM中。FLTCH任務(wù)在內(nèi)存中的結(jié)構(gòu)FLTCH用戶任務(wù)代碼的一般結(jié)構(gòu)

voidMyTask(void*pdata){for(;;){

可以被中斷的用戶代碼；

OS_ENTER_CRITICAL()；//進入臨界段（關(guān)中斷）

不可以被中斷的用戶代碼；

OS_EXIT_CRITICAL()； //退出臨界段（開中斷）

可以被中斷的用戶代碼；

}}臨界段無限循環(huán)于是可以這樣說，μC/OS-II任務(wù)的代碼結(jié)構(gòu)是一個可以帶有臨界段的無限循環(huán)。

FLTCH系統(tǒng)提供的另一個任務(wù)

——統(tǒng)計任務(wù)μC/OS-II提供的另一個系統(tǒng)任務(wù)是統(tǒng)計任務(wù)OSTaskStat()。這個統(tǒng)計任務(wù)每秒計算一次CPU在單位時間內(nèi)被使用的時間，并把計算結(jié)果以百分比的形式存放在變量OSCPUsage中，以便應(yīng)用程序通過訪問它來了解CPU的利用率，所以這個系統(tǒng)任務(wù)OSTaskStat()叫做統(tǒng)計任務(wù)

FLTCH

任務(wù)的優(yōu)先權(quán)及優(yōu)先級別

μC/OS_II把任務(wù)的優(yōu)先權(quán)分為64個優(yōu)先級別，每一個級別都用一個數(shù)字來表示。數(shù)字0表示任務(wù)的優(yōu)先級別最高，數(shù)字越大則表示任務(wù)的優(yōu)先級別越低

用戶可以根據(jù)應(yīng)用程序的需要，在文件OS_CFG.H中通過給表示最低優(yōu)先級別的常數(shù)OS_LOWEST_PRIO賦值的方法，來說明應(yīng)用程序中任務(wù)優(yōu)先級別的數(shù)目。該常數(shù)一旦被定義，則意味著系統(tǒng)中可供使用的優(yōu)先級別為：0，1，2，……，OS_LOWEST_PRIO，共OS_LOWEST_PRIO+1個

固定地，系統(tǒng)總是把最低優(yōu)先級別OS_LOWEST_PRIO自動賦給空閑任務(wù)。如果應(yīng)用程序中還使用了統(tǒng)計任務(wù)，系統(tǒng)則會把優(yōu)先級別OS_LOWEST_PRIO-1自動賦給統(tǒng)計任務(wù)，因此用戶任務(wù)可以使用的優(yōu)先級別是：0，1，2…OS_LOWEST_PRIO-2，共OS_LOWEST_PRIO-1個

FLTCH

任務(wù)堆棧

保存CPU寄存器中的內(nèi)容及存儲任務(wù)私有數(shù)據(jù)的需要，每個任務(wù)都應(yīng)該配有自己的堆棧，任務(wù)堆棧是任務(wù)的重要的組成部分在應(yīng)用程序中定義任務(wù)堆棧的棧區(qū)非常簡單，即定義一個OS_STK類型的一個數(shù)組并在創(chuàng)建一個任務(wù)時把這個數(shù)組的地址賦給該任務(wù)就可以了。例如：

//定義堆棧的長度#define TASK_STK_SIZE 512//定義一個數(shù)組來作為任務(wù)堆棧OS_STKTaskStk[TASK_STK_SIZE]; typedefunsignedintOS_STK;//這是系統(tǒng)定義的一個數(shù)據(jù)類型voidmain(void){ …… OSTaskCreate( MyTask, //任務(wù)的指針

&MyTaskAgu, //傳遞給任務(wù)的參數(shù)

&MyTaskStk[MyTaskStkN-1],//任務(wù)堆棧棧頂?shù)刂?/p>

20 //任務(wù)的優(yōu)先級別

); ……}在創(chuàng)建用戶任務(wù)時，要傳遞任務(wù)的堆棧指針和任務(wù)優(yōu)先級別使用函數(shù)OSTaskCreate()創(chuàng)建任務(wù)時，一定要注意所使用的處理器對堆棧增長方向的支持是向上的還是向下的

FLTCH任務(wù)堆棧的初始化

應(yīng)用程序在創(chuàng)建一個新任務(wù)的時候，必須把在系統(tǒng)啟動這個任務(wù)時CPU各寄存器所需要的初始數(shù)據(jù)（任務(wù)指針、任務(wù)堆棧指針、程序狀態(tài)字等等），事先存放在任務(wù)的堆棧中

μC/OS-II在創(chuàng)建任務(wù)函數(shù)OSTaskCreate()中通過調(diào)用任務(wù)堆棧初始化函數(shù)OSTaskStkInit()來完成任務(wù)堆棧初始化工作的

它的原型如下：

OS_STK*OSTaskStkInit( void(*task)(void*pd), void*pdato, OS_STK*ptos, INT16Uopt )；由于各種處理器的寄存器及對堆棧的操作方式不盡相同，因此該函數(shù)需要用戶在進行μC/OS-II的移植時，按所使用的處理器由用戶來編寫。實現(xiàn)這個函數(shù)的具體細(xì)節(jié)，將在本書有關(guān)μC/OS-II移植的章節(jié)中做進一步的介紹

其實，任務(wù)堆棧的初始化就是對該任務(wù)的虛擬處理器的初始化（復(fù)位）。

FLTCH任務(wù)控制塊 (OS_TCB)

及任務(wù)控制塊鏈表

μC/OS-II用來記錄任務(wù)的堆棧指針、任務(wù)的當(dāng)前狀態(tài)、任務(wù)的優(yōu)先級別等一些與任務(wù)管理有關(guān)的屬性的表就叫做任務(wù)控制塊

任務(wù)控制塊就相當(dāng)于是一個任務(wù)的身份證，沒有任務(wù)控制塊的任務(wù)是不能被系統(tǒng)承認(rèn)和管理的

任務(wù)控制塊結(jié)構(gòu)的主要成員typedefstructos_tcb{

OS_STK*OSTCBStkPtr;//指向任務(wù)堆棧棧頂?shù)闹羔?/p>

……

structos_tcb*OSTCBNext;//指向后一個任務(wù)控制塊的指針

structos_tcb*OSTCBPrev;

//指向前一個任務(wù)控制塊的指針

……

INT16U OSTCBDly; //任務(wù)等待的時限（節(jié)拍數(shù)）

INT8U OSTCBStat; //任務(wù)的當(dāng)前狀態(tài)標(biāo)志

INT8U OSTCBPrio; //任務(wù)的優(yōu)先級別

……}OS_TCB;任務(wù)控制塊鏈表空任務(wù)控制塊鏈表當(dāng)應(yīng)用程序調(diào)用函數(shù)OSTaskCreate()創(chuàng)建一個任務(wù)時，這個函數(shù)會調(diào)用系統(tǒng)函數(shù)OSTCBInit()來為任務(wù)控制塊進行初始化。這個函數(shù)首先為被創(chuàng)建任務(wù)從空任務(wù)控制塊鏈表獲取一個任務(wù)控制塊，然后用任務(wù)的屬性對任務(wù)控制塊各個成員進行賦值，最后再把這個任務(wù)控制塊鏈入到任務(wù)控制塊鏈表的頭部

當(dāng)進行系統(tǒng)初始化時，初始化函數(shù)會按用戶提供的任務(wù)數(shù)為系統(tǒng)創(chuàng)建具有相應(yīng)數(shù)量的任務(wù)控制塊并把它們鏈接為一個鏈表。 由于這些任務(wù)控制塊還沒有對應(yīng)的任務(wù)，故這個鏈表叫做空任務(wù)塊鏈表。即相當(dāng)于是一些空白的身份證。

FLTCH 任務(wù)就緒表 及 任務(wù)調(diào)度

多任務(wù)操作系統(tǒng)的核心工作就是任務(wù)調(diào)度。所謂調(diào)度，就是通過一個算法在多個任務(wù)中確定該運行的任務(wù)，做這項工作的函數(shù)就叫做調(diào)度器。

μC/OS_II進行任務(wù)調(diào)度的思想是“近似地每時每刻總是讓優(yōu)先級最高