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### uC/OS 内核结构学习笔记之任务管理和信号量机制详解 #### 一、任务管理 在嵌入式操作系统领域，uC/OS (μC/OS) 是一款广泛使用的实时操作系统(RTOS)，其设计简洁高效，适用于资源受限的微控制器。本文将详细介绍 uC/OS 中的任务管理和信号量机制，特别聚焦于 `OSTaskCreate()`、`OSTaskSuspend()` 和 `OSTaskResume()` 函数以及信号量的创建与使用。 ##### 1. 任务创建 - `OSTaskCreate()` 任务是 uC/OS 的基本调度单位。通过 `OSTaskCreate()` 可以创建新的任务，这通常发生在系统初始化阶段或正在运行的任务中。值得注意的是，在中断处理程序中不允许创建任务。 **函数原型**: ```c INT8U OSTaskCreate(void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT8U prio); ``` **参数说明**: - `task`: 指向任务代码入口点的指针。 - `pdata`: 指向一个数据结构，用于在任务创建时向任务传递参数。 - `ptos`: 指向任务堆栈顶部的指针。 - `prio`: 任务的优先级。 **返回值**: - `OS_NO_ERR`: 成功调用。 - `OS_PRIO_EXIST`: 已存在相同优先级的任务。 - `OS_PRIO_INVALID`: 指定的优先级大于 `OS_LOWEST_PRIO`。 - `OS_NO_MORE_TCB`: 系统无法分配更多的任务控制块 (TCB) 给任务。 ##### 2. 任务挂起 - `OSTaskSuspend()` `OSTaskSuspend()` 用于无条件地挂起一个任务。可以挂起当前任务自身或指定优先级的任务。被挂起的任务只能由其他任务通过 `OSTaskResume()` 函数唤醒。 **函数原型**: ```c INT8U OSTaskSuspend(INT8U prio); ``` **参数说明**: - `prio`: 要挂起任务的优先级，也可以是 `OS_PRIO_SELF` 表示挂起当前任务。 **返回值**: - `OS_NO_ERR`: 成功调用。 - `OS_TASK_SUSPEND_IDLE`: 尝试挂起空闲任务 (Idle task)，这是非法操作。 - `OS_PRIO_INVALID`: 指定的优先级不合法或未指定 `OS_PRIO_SELF`。 - `OS_TASK_SUSPEND_PRIO`: 未找到指定优先级的任务。 ##### 3. 任务唤醒 - `OSTaskResume()` `OSTaskResume()` 用于唤醒之前被 `OSTaskSuspend()` 挂起的任务。 **函数原型**: ```c INT8U OSTaskResume(INT8U prio); ``` **参数说明**: - `prio`: 要唤醒任务的优先级。 **返回值**: - `OS_NO_ERR`: 成功调用。 - `OS_TASK_RESUME_PRIO`: 未找到指定优先级的任务。 - `OS_TASK_NOT_SUSPENDED`: 被唤醒的任务并未处于挂起状态。 - `OS_PRIO_INVALID`: 指定的优先级不合法。 #### 二、信号量机制 信号量是一种重要的同步机制，用于解决多任务间的资源竞争问题。 ##### 1. 信号量创建 - `OSSemCreate()` 信号量的创建通过 `OSSemCreate()` 函数实现。创建后的信号量可以被多个任务共享，并用于同步。 **函数原型**: ```c OS_EVENT* OSSemCreate(INT16U value); ``` **参数说明**: - `value`: 创建信号量时的初始值，范围是 0 到 65535。 **返回值**: - 返回指向分配给信号量的控制块的指针；如果没有可用的控制块，则返回空指针。 ##### 2. 获取信号量 - `OSSemPend()` `OSSemPend()` 函数用于获取信号量，从而达到同步的目的。如果信号量的值大于零，任务可以直接获得信号量；若信号量值为零，任务将被挂起直到信号量被其他任务或中断设置。 **函数原型**: ```c void OSSemPend(OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, int8u *err); ``` **参数说明**: - `pevent`: 指向信号量的指针。 - `timeout`: 等待信号量的最长时间。 - `err`: 返回错误代码的指针。 以上就是关于 uC/OS 内核中任务管理和信号量机制的基本介绍。这些机制是构建稳定可靠嵌入式系统的基础，对于深入理解和应用 uC/OS 至关重要。