嵌入式实时操作系统uCOS-II：第3章 任务管理.ppt

### 嵌入式实时操作系统uCOS-II：第3章 任务管理 #### 3.1 核心函数 在嵌入式实时操作系统μC/OS-Ⅱ中，任务管理是实现多任务处理的关键部分。第三章主要介绍了μC/OS-Ⅱ的任务管理和调度原理，特别强调了7个核心管理函数以及9个用户管理函数。 **OS_CFG.H 文件中的配置常量**: - **OS_ENTER_CRITICAL()**: 用于关闭中断进入临界区。 - **OS_EXIT_CRITICAL()**: 用于打开中断离开临界区。 - **OSInit()**: 初始化μC/OS-Ⅱ。 - **OSStart()**: 启动μC/OS-Ⅱ，开始调度任务。 - **OSIntEnter()**: 在中断服务程序中进入中断上下文。 - **OSIntExit()**: 在中断服务程序中退出中断上下文。 - **OSSchedLock()**: 锁定调度器。 - **OS_SCHED_LOCK_EN**: 如果配置为1，则启用调度锁。 - **OSSchedUnlock()**: 解锁调度器。 - **OS_SCHED_LOCK_EN**: 如果配置为1，则启用调度解锁。 - **OSVersion()**: 返回μC/OS-Ⅱ的版本号。 #### 3.1.1 临界段的处理 临界段是指程序中访问共享资源或执行关键操作的一段代码。为了确保数据一致性，在多任务环境中需要对临界段进行保护，避免多个任务同时访问同一资源。μC/OS-Ⅱ通过关闭中断的方式来保护临界段。 - **OS_ENTER_CRITICAL()**: 关闭中断，使处理器不会响应外部中断请求，从而保护临界段代码不受中断干扰。 - **OS_EXIT_CRITICAL()**: 打开中断，使处理器能够继续响应中断请求。 这两个宏的具体实现取决于使用的微处理器架构，并且可以在`OS_CPU.H`文件中找到相应的定义。每种微处理器都有自己的`OS_CPU.H`文件，其中包含了这些宏的具体实现。 **宏定义**: 宏定义是一种预处理器指令，用于在编译之前进行文本替换。宏定义分为不带参数和带参数两种。 - **不带参数的宏定义**: - 格式：`#define 标识符 字符串` - 示例：`#define PI 3.14` - **带参数的宏定义**: - 格式：`#define 标识符(参数) 字符串` - 示例：`#define S(R) PI*R*R` - **取消宏定义**: - 格式：`#undef 标识符` - 示例：`#undef PI` **开关中断的方法**: μC/OS-Ⅱ提供了三种不同的方式来实现开关中断的功能： - **OS_CRITICAL_METHOD=1**: 使用直接开关的方式，简单但是可能会破坏中断的状态。 - **OS_CRITICAL_METHOD=2**: 使用堆栈保存中断状态，这种方法更安全但也更加复杂，通常需要汇编代码支持。 - **OS_CRITICAL_METHOD=3**: 使用局部变量来保存中断状态，这种方法更为灵活。 #### 3.1.2 任务的形式 μC/OS-Ⅱ中的任务本质上是一个C语言函数，具备以下特点： - **返回类型**：必须是`void`型。 - **参数**：具有一个参数，类型为`void*`，用于传递任务所需的数据。 - **结构**： - **无限循环结构**：任务体是一个无限循环，任务在循环内部执行特定的操作，直到系统重启或者任务被删除。 - **一次性执行结构**：任务只执行一次，执行完成后被删除。 **无限循环结构示例**: ```c void YourTask(void *pdata) { for (;;) { // 用户代码 OSMboxPend(); OSQPend(); OSSemPend(); OSTaskDel(OS_PRIO_SELF); OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF); OSTimeDly(100); // 延时100毫秒 } } ``` 当任务被删除后，虽然代码仍然存在于RAM中，但μC/OS-Ⅱ会将其标记为休眠状态，不再调度执行。除非系统重启，否则这段代码将不再被执行。 通过对μC/OS-Ⅱ第三章的学习，可以深入理解任务管理的核心概念和技术细节，这对于开发基于μC/OS-Ⅱ的嵌入式系统至关重要。