vxworks任务管理

VxWorks作为一个商用的实时操作系统，广泛应用于嵌入式系统领域。其任务管理是操作系统中最为核心的部分之一，包括任务的创建、控制、调度和同步等方面。 在VxWorks中，任务是指可以独立运行的程序，它是VxWorks多任务环境的基本单位。每个任务在操作系统中都有自己的运行栈、寄存器状态和执行上下文，并且每个任务都与一个任务控制块（Task Control Block，TCB）关联。TCB是一个数据结构，包含了任务的所有状态信息，例如任务的状态、程序计数器（PC）、CPU寄存器、堆栈指针等。 VxWorks任务的特点包括： 1. 所有任务共享同一个地址空间，这是VxWorks采用的线性单一实地址空间模式。这意味着任务间可以直接共享变量，无需内核进行数据复制，提高了任务间通信的效率。 2. 在任务切换时不需要进行虚拟地址空间的切换，因为不存在用户态和核心态的区分，从而减少了上下文切换的开销。 3. 系统调用时无需在核心态和用户态之间切换，这使得系统调用更类似于直接的函数调用，进而提高了执行效率。 4. 每个任务的TCB中都有一个errno变量，用于记录系统最近的错误状态值，对于任务错误状态的监控提供了便利。 在任务调度方面，VxWorks提供了多种任务调度策略，开发者可以根据实际需要选择不同的策略。例如，VxWorks支持不同的调度器类型，如轮转调度、优先级调度等。优先级调度是VxWorks中常用的一种调度策略，它根据任务的优先级来决定任务的执行顺序，优先级高的任务可以抢占优先级低的任务。 任务控制函数方面，VxWorks提供了丰富的API，比如taskSpawn用于创建任务，taskDelete用于删除任务，taskPrioritySet用于设置任务优先级，taskSuspend和taskResume用于挂起和恢复任务的执行等。任务编程时，开发者可以利用这些函数来控制任务的行为。 在编程实践中，VxWorks提供了taskLib库，该库中定义了任务相关的函数。例如，任务的创建通常使用taskSpawn()函数，该函数允许用户指定任务名、堆栈大小、优先级、调度策略、任务函数以及传递给任务函数的参数。 在任务的上下文切换方面，VxWorks需要保存和恢复任务的上下文信息，这些信息包括CPU寄存器、程序计数器等。上下文切换是实时操作系统中一项关键的操作，它涉及到任务状态的保存和恢复，对于系统的实时性有重大影响。 任务的标识通常由任务ID来唯一标识，通过任务ID可以访问到任务的TCB，进而获取和修改任务的状态信息。VxWorks还提供了任务状态转换的相关机制，包括就绪、运行、挂起、延迟等状态。 VxWorks还提供了针对中断服务程序（ISR）的相关机制。ISR和普通任务一样，都有其上下文，但它们的执行和普通任务略有不同。ISR运行时必须尽可能短并且高效，因为它们会打断其他任务的执行。ISR中同样使用了errno来记录错误状态，但是由于ISR没有TCB，所以错误状态值需要在中断栈中保存和恢复。 VxWorks的任务管理提供了丰富的功能和灵活的调度策略，使得开发者可以构建出高效和响应快速的嵌入式应用。针对不同的应用场景，通过合理使用任务管理的API和调度策略，可以在保证实时性能的同时，提高系统的稳定性和可靠性。