uCOS-II函數(shù)解析

時(shí)間管理服務(wù)函數(shù)是以系統(tǒng)節(jié)拍為處理單位的，實(shí)際的時(shí)間與希望的時(shí)間是有誤差的，最壞的情況下誤差接近一個(gè)系統(tǒng)節(jié)拍。因此時(shí)間管理服務(wù)函數(shù)只能用在對(duì)時(shí)間精度要求不高的場(chǎng)合，或者時(shí)間間隔較長(zhǎng)的場(chǎng)合。

1. void  OSSchedLock(void)；

void  OSSchedLock (void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3                      /* Allocate storage for CPU status register           */
    OS_CPU_SR  cpu_sr = 0;
#endif
    if (OSRunning == OS_TRUE) {                  /* Make sure multitasking is running                  */
        OS_ENTER_CRITICAL();
        if (OSIntNesting == 0) {                 /* Can't call from an ISR                             */
            if (OSLockNesting < 255u) {          /* Prevent OSLockNesting from wrapping back to 0      */
                OSLockNesting++;                 /* Increment lock nesting level                       */
            }
        }
        OS_EXIT_CRITICAL();
    }
}

這個(gè)函數(shù)又叫上鎖函數(shù)，如果在一個(gè)任務(wù)里面調(diào)用了上鎖函數(shù)，那么OSSched()這個(gè)任務(wù)切換函數(shù)就不會(huì)執(zhí)行也就是說不會(huì)進(jìn)任務(wù)調(diào)度。

調(diào)用OSSchedLock()以后，用戶的應(yīng)用程序不得使用任何能將現(xiàn)行任務(wù)掛起的系統(tǒng)調(diào)用。也就是說，用戶程序不得調(diào)用OSMboxPend()、OSQPend()、OSSemPend()、OSTaskSuspend(OS_PR1O_SELF)、OSTimeDly()或OSTimeDlyHMSM(),直到OSLockNesting回零為止。因?yàn)檎{(diào)度器上了鎖，用戶就鎖住了系統(tǒng)，任何其它任務(wù)都不能運(yùn)行。

但是上鎖了任務(wù)是可以中斷，若任務(wù)遇到中斷，則中斷函數(shù)的執(zhí)行會(huì)為OSIntNesting變量加1，當(dāng)中斷返回時(shí)又要判斷OSLockNesting是否為0，如果不為0說明系統(tǒng)仍被鎖，直接退出中斷。如果OSLockNesting為0說明系統(tǒng)未被鎖，CPU進(jìn)入任務(wù)就緒表查找優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)。所以上鎖函數(shù)執(zhí)行后，CPU一直處于當(dāng)前任務(wù)與中斷服務(wù)函數(shù)之間的運(yùn)行，直到解鎖函數(shù)將OSLockNesting和OSIntNesting的值減到0時(shí)，方可解除系統(tǒng)鎖定。

OSSchedUnlock() 取消函數(shù)上鎖。

2.void  OSTimeDly (INT16U ticks)；

void  OSTimeDly (INT16U ticks)
{
    INT8U      y;
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3                      /* Allocate storage for CPU status register           */
    OS_CPU_SR  cpu_sr = 0;
#endif
    if (OSIntNesting > 0) {                      /* See if trying to call from an ISR                  */
        return;
    }
    if (ticks > 0) {                             /* 0 means no delay!                                  */
        OS_ENTER_CRITICAL();
        y            =  OSTCBCur->OSTCBY;        /* Delay current task                                 */
        OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX;
        if (OSRdyTbl[y] == 0) {
            OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY;         /*取消當(dāng)前任務(wù)的就緒狀態(tài)
        }
        OSTCBCur->OSTCBDly = ticks;              /* 延時(shí)節(jié)拍數(shù)存入任務(wù)控制塊TCB                               */
        OS_EXIT_CRITICAL();
        OS_Sched();                              /* 調(diào)度函數(shù)                           */
    }
}

      將一個(gè)任務(wù)延時(shí)若干個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍。如果延時(shí)時(shí)間大于0,系統(tǒng)將立即進(jìn)行任務(wù)調(diào)度。延時(shí)時(shí)間的長(zhǎng)度可從0到65535個(gè)時(shí)鐘節(jié)拍。延時(shí)時(shí)間0表示不進(jìn)行延時(shí),函數(shù)將立即返回調(diào)用者。延時(shí)的具體時(shí)間依賴于系統(tǒng)每秒鐘有多少時(shí)鐘節(jié)拍(由文件OS_CFG.H中的常量OS_TICKS_PER_SEC設(shè)定)： 

#define OS_TICKS_PER_SEC       1000  

   調(diào)用該函數(shù)會(huì)使uCOS-II進(jìn)行一次任務(wù)調(diào)度,并且執(zhí)行下一個(gè)優(yōu)先級(jí)最高的就緒態(tài)任務(wù)。任務(wù)調(diào)用OSTimeDly()后,一旦規(guī)定的時(shí)間期滿或者有其它的任務(wù)通過調(diào)用OSTimeDlyResume()取消了延時(shí),它就會(huì)馬上進(jìn)入就緒狀態(tài)。注意,只有當(dāng)該任務(wù)在所有就緒任務(wù)中具有最高的優(yōu)先級(jí)時(shí),它才會(huì)立即運(yùn)行。

3.INT8U  OSTimeDlyHMSM (INT8U hours, INT8U minutes, INT8U seconds, INT16U ms)；

這個(gè)函數(shù)是以小時(shí)(H)、分(M)、秒(S)和毫秒(m)四個(gè)參數(shù)來定義延時(shí)時(shí)間的，函數(shù)在內(nèi)部把這些參數(shù)轉(zhuǎn)換為時(shí)鐘節(jié)拍，再通過單次或多次調(diào)用OSTimeDly()進(jìn)行延時(shí)和任務(wù)調(diào)度，所以延時(shí)原理和調(diào)用延時(shí)函數(shù)OSTimeDly()是一樣的。

4.INT8U  OS_TCBInit(INT8U prio, OS_STK *ptos, OS_STK *pbos, INT16U id, INT32U stk_size, void *pext, INT16U opt)；

任務(wù)控制塊初始化  

描述:這個(gè)函數(shù)是uCOS-II內(nèi)部函數(shù),在建立任務(wù)時(shí)調(diào)用的初始化任務(wù)控制塊OS_TCB函數(shù),含7個(gè)參數(shù),查看OSTaskCreate()和OSTaskCreateExt()  

初始化任務(wù)控制塊TCB(優(yōu)先級(jí)指針,堆棧指針,棧底指針,任務(wù)標(biāo)志符,堆棧容量,擴(kuò)展指針,選擇項(xiàng))  

   INT8U  OS_TCBInit (INT8U prio, OS_STK *ptos, OS_STK *pbos, INT16U id, INT32U stk_size, void *pext, INT16U opt)  

    {  

     #if OS_CRITICAL_METHOD == 3                                //中斷函數(shù)被設(shè)定為模式3 

      OS_CPU_SR  cpu_sr;  

1. #endif      
2.     OS_TCB    *ptcb;                                      //定義一個(gè)PCB變量  
3.   
4.   
5.     OS_ENTER_CRITICAL();                                  //關(guān)閉中斷  
6.     ptcb = OSTCBFreeList;                                 //分配一個(gè)空任務(wù)控制塊給ptcb  
7.     if (ptcb != (OS_TCB *)0) {                            //如果緩沖池有空余TCB,這個(gè)TCB被初始化  
8.         OSTCBFreeList        = ptcb->OSTCBNext;           //指向TCB的雙向鏈接的后鏈接  
9.         OS_EXIT_CRITICAL();                               //打開中斷  
10.         ptcb->OSTCBStkPtr    = ptos;                       //指向當(dāng)前TCB的棧頂指針(輸入的數(shù)據(jù))  
11.         ptcb->OSTCBPrio      = (INT8U)prio;                //保存當(dāng)前TCB的優(yōu)先級(jí)別(輸入的數(shù)據(jù))  
12.         ptcb->OSTCBStat      = OS_STAT_RDY;                //設(shè)定當(dāng)前TCB的狀態(tài)字(內(nèi)容為(準(zhǔn)備完畢))  
13.         ptcb->OSTCBDly       = 0;                          //允許任務(wù)等待的最大字節(jié)節(jié)拍為0  
14.   
15. #if OS_TASK_CREATE_EXT_EN > 0                               //允許生成OSTaskCreateExt()函數(shù)  
16.         ptcb->OSTCBExtPtr    = pext;                       //指向用戶定義的任務(wù)控制塊(擴(kuò)展指針)  
17.         ptcb->OSTCBStkSize   = stk_size;                   //設(shè)定堆棧的容量  
18.         ptcb->OSTCBStkBottom = pbos;                       //指向堆棧棧底的指針  
19.         ptcb->OSTCBOpt       = opt;                        //保存OS_TCB的選擇項(xiàng)  
20.         ptcb->OSTCBId        = id;                         //保存任務(wù)標(biāo)志符  
21. #else   //否則使用舊的參數(shù)  
22.         pext                 = pext;                       //擴(kuò)展指針  
23.         stk_size             = stk_size;                   //堆棧的容量  
24.         pbos                 = pbos;                       //棧底的指針  
25.         opt                  = opt;                        //選擇項(xiàng)  
26.         id                   = id;                         //任務(wù)標(biāo)志符  
27. #endif  
28.   
29. #if OS_TASK_DEL_EN > 0           //允許生成OSTaskDel()函數(shù)代碼函數(shù)  
30.         ptcb->OSTCBDelReq    = OS_NO_ERR;                    //如果可以刪除任務(wù)本身,可以從每個(gè)OS_TCB中節(jié)省出一個(gè)布爾量  
31. #endif  
32.   
33.         ptcb->OSTCBY         = prio >> 3;                  //對(duì)一些參數(shù)提前運(yùn)算,為了節(jié)省CPU的操作事件  
34.         ptcb->OSTCBBitY      = OSMapTbl[ptcb->OSTCBY];  
35.         ptcb->OSTCBX         = prio & 0x07;  
36.         ptcb->OSTCBBitX      = OSMapTbl[ptcb->OSTCBX];  
37.   
38. #if OS_EVENT_EN > 0                  //如果不打算在應(yīng)用程序中使用各類事件  
39.         ptcb->OSTCBEventPtr  = (OS_EVENT *)0;              //OS_TCB中OSTCBEventPtr就不會(huì)出現(xiàn)  
40. #endif  
41.   
42. //針對(duì)的事件為信號(hào)量,互斥型信號(hào)量,消息郵箱,消息隊(duì)列,當(dāng)滿足版本大于2.51且事件標(biāo)志允許且有最大事件標(biāo)志及允許刪除任務(wù)  
43. #if (OS_VERSION >= 251) && (OS_FLAG_EN > 0) && (OS_MAX_FLAGS > 0) && (OS_TASK_DEL_EN > 0)  
44.         ptcb->OSTCBFlagNode  = (OS_FLAG_NODE *)0;          //則向事件標(biāo)志節(jié)點(diǎn)的指針被初始化為空指針  
45. #endif  
46.   
47. #if (OS_MBOX_EN > 0) || ((OS_Q_EN > 0) && (OS_MAX_QS > 0))  
48.         ptcb->OSTCBMsg       = (void *)0;                  //滿足以上條件,指向傳遞給任務(wù)的消息指針為0空指針  
49. #endif  
50.   
51. #if OS_VERSION >= 204            //如果版本大于2.04  
52.         OSTCBInitHook(ptcb);                              //允許使用OSTCBInitHook(ptcb)函數(shù),可對(duì)其加代碼  
53. #endif              //主要增加OS_TCB擴(kuò)展,浮點(diǎn)運(yùn)算,MMU寄存器,與任務(wù)相關(guān)內(nèi)容,調(diào)用此程序時(shí)中斷開著的  
54.   
55.         OSTaskCreateHook(ptcb);                            //調(diào)用戶建立任務(wù)鉤子程序  
56.           
57.         OS_ENTER_CRITICAL();  
58.         OSTCBPrioTbl[prio] = ptcb;  
59.         ptcb->OSTCBNext    = OSTCBList;                    //鏈接到任務(wù)控制塊鏈接串  
60.         ptcb->OSTCBPrev    = (OS_TCB *)0;  
61.         if (OSTCBList != (OS_TCB *)0) {  
62.             OSTCBList->OSTCBPrev = ptcb;  
63.         }  
64.         OSTCBList               = ptcb;                   //讓該任務(wù)進(jìn)入就緒表  
65.         OSRdyGrp               |= ptcb->OSTCBBitY;         /* Make task ready to run                   */  
66.         OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;  
67.         OS_EXIT_CRITICAL();             //打開中斷  
68.         return (OS_NO_ERR);             //調(diào)用成功,最后讓此函數(shù)返回到調(diào)用函數(shù)[OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()函數(shù)],  
69.                                         //返回值表示分配到任務(wù)控塊,并初始化了  
70.     }  
71.     OS_EXIT_CRITICAL();                 //打開中斷  
72.     return (OS_NO_MORE_TCB);            //沒有更多的任務(wù)控制塊被分配,將無法創(chuàng)建新的任務(wù)  
73. } 

5.INT8U  OSTaskCreate (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT8U prio)；

1. //建立一個(gè)新任務(wù)  
2. #if OS_TASK_CREATE_EN > 0                //允許生成OSTaskCreate()函數(shù)  
3. INT8U  OSTaskCreate (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT8U prio)  
4. {  
5. #if OS_CRITICAL_METHOD == 3                  //中斷函數(shù)被設(shè)定為模式3  
6.     OS_CPU_SR  cpu_sr;  
7. #endif  
8.     OS_STK    *psp;                         //初始化任務(wù)堆棧指針變量,返回新的棧頂指針  
9.     INT8U      err;                         //定義(獲得并定義初始化任務(wù)控制塊)是否成功  
10.   
11.   
12. #if OS_ARG_CHK_EN > 0                        //所有參數(shù)必須在指定的參數(shù)內(nèi)  
13.     if (prio > OS_LOWEST_PRIO) {            //檢查任務(wù)優(yōu)先級(jí)是否合法  
14.         return (OS_PRIO_INVALID);           //參數(shù)指定的優(yōu)先級(jí)大于OS_LOWEST_PRIO  
15.     }  
16. #endif  
17.     OS_ENTER_CRITICAL();            //關(guān)閉中斷  
18.     if (OSTCBPrioTbl[prio] == (OS_TCB *)0) { //確認(rèn)優(yōu)先級(jí)未被使用,即就緒態(tài)為0  
19.         OSTCBPrioTbl[prio] = (OS_TCB *)1;    //保留這個(gè)優(yōu)先級(jí),將就緒態(tài)設(shè)為1  
20.                                               
21.         OS_EXIT_CRITICAL();             //打開中斷  
22.         psp = (OS_STK *)OSTaskStkInit(task, pdata, ptos, 0);    //初始化任務(wù)堆棧  
23.         err = OS_TCBInit(prio, psp, (OS_STK *)0, 0, 0, (void *)0, 0);       //獲得并初始化任務(wù)控制塊  
24.         if (err == OS_NO_ERR) {     //任務(wù)控制初始化成功  
25.             OS_ENTER_CRITICAL();    //關(guān)閉中斷  
26.             OSTaskCtr++;            //任務(wù)計(jì)數(shù)器加1  
27.             OS_EXIT_CRITICAL();     //打開中斷  
28.             if (OSRunning == TRUE) {         //檢查是否有(某個(gè))任務(wù)在運(yùn)行  
29.                 OS_Sched();                  //任務(wù)調(diào)度,最高任務(wù)優(yōu)先級(jí)運(yùn)行  
30.             }  
31.         } else {        //否則,任務(wù)初始化失敗  
32.             OS_ENTER_CRITICAL();        //關(guān)閉中斷  
33.             OSTCBPrioTbl[prio] = (OS_TCB *)0;       //放棄任務(wù),設(shè)此任務(wù)就緒態(tài)為0  
34.             OS_EXIT_CRITICAL();                     //打開中斷  
35.         }  
36.         return (err);           //返回(獲得并定義初始化任務(wù)控制塊是否成功)  
37.     }  
38.     OS_EXIT_CRITICAL();         //打開中斷  
39.     return (OS_PRIO_EXIST);     //返回(具有該優(yōu)先級(jí)的任務(wù)已經(jīng)存在)  
40. }  
41. #endif  

6.static  void  OS_InitTaskStat (void) ；

1. //創(chuàng)建統(tǒng)計(jì)任務(wù)  
2. #if OS_TASK_STAT_EN > 0  
3. static  void  OS_InitTaskStat (void)   
4. {  
5. #if OS_TASK_CREATE_EXT_EN > 0        //允許生成OSTaskCreateExt()函數(shù)  
6.     #if OS_STK_GROWTH == 1          //堆棧生長(zhǎng)方向向下  
7.     (void)OSTaskCreateExt(OS_TaskStat,                                 //建立擴(kuò)展任務(wù);產(chǎn)生一個(gè)統(tǒng)計(jì)任務(wù)  
8.       (void *)0,                                   //沒有(傳遞參數(shù)指針)  
9.       &OSTaskStatStk[OS_TASK_STAT_STK_SIZE - 1],   //分配任務(wù)堆棧棧頂指針  
10.       OS_STAT_PRIO,                                //分配任務(wù)優(yōu)先級(jí)  
11.       OS_TASK_STAT_ID,                             //(未來的)優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)(與優(yōu)先級(jí)相同)  
12.       &OSTaskStatStk[0],                           //分配任務(wù)堆棧棧底指針  
13.        OS_TASK_STAT_STK_SIZE,                       //指定堆棧的容量(檢驗(yàn)用)  
14.       (void *)0,                                   //沒有(指向用戶附加的數(shù)據(jù)域的指針)  
15.      OS_TASK_OPT_STK_CHK | OS_TASK_OPT_STK_CLR);  /* Enable stack checking + clear  */  
16.     #else                                                             //建立擴(kuò)展任務(wù);堆棧生長(zhǎng)方向向上  
17.     (void)OSTaskCreateExt(OS_TaskStat,                                //產(chǎn)生一個(gè)統(tǒng)計(jì)任務(wù)  
18.        (void *)0,                                  //沒有(傳遞參數(shù)指針)  
19.        &OSTaskStatStk[0],                          //分配任務(wù)堆棧棧底指針  
20.        OS_STAT_PRIO,                               //分配任務(wù)優(yōu)先級(jí)  
21.        OS_TASK_STAT_ID,                            //(未來的)優(yōu)先級(jí)標(biāo)識(shí)(與優(yōu)先級(jí)相同)  
22.        &OSTaskStatStk[OS_TASK_STAT_STK_SIZE - 1],  //分配任務(wù)堆棧棧頂指針  
23.        OS_TASK_STAT_STK_SIZE,                      //指定堆棧的容量(檢驗(yàn)用)  
24.        (void *)0,                                  //沒有(指向用戶附加的數(shù)據(jù)域的指針)  
25.         OS_TASK_OPT_STK_CHK | OS_TASK_OPT_STK_CLR);  /* Enable stack checking + clear  */  
26.     #endif  
27. #else                   //否則只能生成OSTaskCreate()函數(shù)  
28.     #if OS_STK_GROWTH == 1          //堆棧生長(zhǎng)方向向下  
29.     (void)OSTaskCreate(OS_TaskStat,     //產(chǎn)生一個(gè)統(tǒng)計(jì)任務(wù)  
30.                        (void *)0,                                      //沒有(傳遞參數(shù)指針)  
31.                        &OSTaskStatStk[OS_TASK_STAT_STK_SIZE - 1],      //分配任務(wù)堆棧棧頂指針  
32.                        OS_STAT_PRIO);                                  //分配任務(wù)優(yōu)先級(jí)  
33.     #else               //否則堆棧生長(zhǎng)方向向上  
34.     (void)OSTaskCreate(OS_TaskStat,     //產(chǎn)生一個(gè)統(tǒng)計(jì)任務(wù)  
35.                        (void *)0,                                      //沒有(傳遞參數(shù)指針)  
36.                        &OSTaskStatStk[0],                              //分配任務(wù)堆棧棧底指針  
37.                        OS_STAT_PRIO);                                  //分配任務(wù)優(yōu)先級(jí)  
38.     #endif  
39. #endif  
40. }  
41. #endif  

7.static  void  OS_InitTCBList (void)；

1. //初始化空閑TCB鏈表  
2. static  void  OS_InitTCBList (void)  
3. {  
4.     INT8U    i;  
5.     OS_TCB  *ptcb1;  
6.     OS_TCB  *ptcb2;  
7.   
8.   
9.     OSTCBList     = (OS_TCB *)0;                                 //任務(wù)控制塊鏈接表的指針清0  
10.     for (i = 0; i < (OS_LOWEST_PRIO + 1); i++) {                   
11.         OSTCBPrioTbl[i] = (OS_TCB *)0;        //清除所有的優(yōu)先級(jí)控制塊優(yōu)先級(jí)列表  
12.     }  
13.     ptcb1 = &OSTCBTbl[0];    //查找任務(wù)控制塊列表(0)的對(duì)應(yīng)地址  
14.     ptcb2 = &OSTCBTbl[1];    //查找任務(wù)控制塊列表(1)的對(duì)應(yīng)地址  
15.     for (i = 0; i < (OS_MAX_TASKS + OS_N_SYS_TASKS - 1); i++) {    
16.         ptcb1->OSTCBNext = ptcb2;//釋放所有的任務(wù)控制塊列表  
17.         ptcb1++;  
18.         ptcb2++;  
19.     }  
20.     ptcb1->OSTCBNext = (OS_TCB *)0;             //將最后的任務(wù)塊雙向鏈接表的后鏈接為0  
21.     OSTCBFreeList    = &OSTCBTbl[0];   //空任務(wù)控制塊地址為當(dāng)前任務(wù)控制塊列表的首地址  
22. }