使用setjmp,longjmp函数模拟多任务实时操作系统_单片机longjump函数资源-CSDN文库

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setjmp,longjmp

多任务调度

4星 · 超过85%的资源需积分: 50 159 浏览量 2009-03-24 22:00:43 上传评论 1 收藏 181KB RAR 举报

在嵌入式系统开发中，有时我们可能会遇到资源有限、无法使用完整的操作系统的情况。在这种情况下，利用C语言标准库中的`setjmp`和`longjmp`函数可以模拟出多任务调度的效果，从而实现简单的任务切换。这两个函数是C语言中预定义的非局部跳转机制，它们可以帮助我们在单线程环境中模拟多任务执行。 `setjmp`函数的使用方法如下： 1. `setjmp`函数需要一个参数，即` jmp_buf`类型的变量，用于保存当前环境（包括寄存器状态、堆栈指针等）。 2. 当调用`setjmp`时，它会将当前程序执行环境（包括返回地址）保存到提供的` jmp_buf`结构中，并立即返回0。 3. 如果在之后的代码中调用`longjmp`，并传入之前保存的` jmp_buf`结构和一个非零值，程序会跳转回`setjmp`调用处，但这一次`setjmp`会返回`longjmp`传入的非零值，而不是0。 `longjmp`函数的使用： 1. `longjmp`有两个参数：一个是之前`setjmp`保存环境的` jmp_buf`结构，另一个是跳转后`setjmp`的返回值。 2. 调用`longjmp`会清除所有未完成的函数调用，恢复到`setjmp`保存的执行状态，然后继续执行，就像从`setjmp`返回一样。通过在不同的位置设置`setjmp`，然后在需要切换任务的地方调用`longjmp`，我们可以实现任务之间的切换。这种方法虽然简单，但需要注意以下几点： 1. `setjmp`和`longjmp`不适用于跨动态内存分配的函数调用，因为`longjmp`不会释放在这之间分配的内存。因此，确保在任务切换时正确管理内存至关重要。 2. 这种模拟的多任务环境并不具备真正的并发性，所有的任务实际上是串行执行的。因此，如果一个任务阻塞，其他任务也无法运行。 3. 使用`setjmp`和`longjmp`可能导致数据一致性问题，因为它们跳过了正常的函数返回过程。因此，必须谨慎处理全局变量和静态变量的状态。 4. 在VC6.0这样的古老编译器上，可能需要额外注意兼容性和优化问题，确保代码能在该环境下正确运行。这种模拟多任务的方法对于教学和理解嵌入式多任务调度的概念非常有帮助，但实际工程中，更推荐使用支持抢占式调度的实时操作系统（RTOS），如FreeRTOS或uC/OS，它们能提供更好的资源管理和性能。不过，了解如何使用`setjmp`和`longjmp`可以帮助开发者在没有RTOS的环境中解决问题，或者在调试时快速切换代码路径。

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setjmp.rar （14个子文件）

setjmp

setjmp.dsw 535B

setjmp.dsp 4KB

setjmptest.h 1KB

setjmp.ncb 153KB

Debug

setjmp.ilk 70KB

vc60.pdb 76KB

setjmp.obj 21KB

vc60.idb 145KB

setjmp.pdb 425KB

setjmp.exe 92KB

setjmp.pch 211KB

setjmp.plg 1KB

setjmp.cpp 5KB

setjmp.opt 48KB

/*******filename:xiaohw***** author:xiaohw Datetime:20090324 21:58 ***********/ #include<windows.h> #include "MMSystem.h" #include "setjmptest.h" #include<stdio.h> #define TIMER_INTERVAL 10 #define TIMER_ACCURACY 1 task_manage GloablMyTaskManage; MMRESULT g_timer_wid; void main(); void CALLBACK mtimer_task(UINT wTimerID,UINT nMsg,DWORD dwUser,DWORD dw1,DWORD dw2) { unsigned char i; for(i=0;i<=MAXTASK-1;i++) { if(DELAY==GloablMyTaskManage.taskTcp[i].status) { GloablMyTaskManage.taskTcp[i].sleepTimeCount= (GloablMyTaskManage.taskTcp[i].sleepTimeCount-10)>0 ?(GloablMyTaskManage.taskTcp[i].sleepTimeCount-10):0; } } } void mtimer_sys_init() { g_timer_wid= timeSetEvent(TIMER_INTERVAL, TIMER_ACCURACY, mtimer_task, NULL, TIME_PERIODIC ); } TASKID FindNextReadTask()/****查找下个应该运行的任务******/ { unsigned char i; for(i=0;i<=MAXTASK-1;i++)/**向后查找（优先级低）**/ { if(READY==GloablMyTaskManage.taskTcp[i].status||AWAKENING==GloablMyTaskManage.taskTcp[i].status) { return i; } if((DELAY==GloablMyTaskManage.taskTcp[i].status)&&(0==GloablMyTaskManage.taskTcp[i].sleepTimeCount)) { return i; } } return MAXTASK-1; } void InitTaskManage()/***初始化任务管理器，将main函数作为最低优先级的任务****/ { int i=0; GloablMyTaskManage.taskTcp[MAXTASK-1].status=READY; GloablMyTaskManage.taskTcp[MAXTASK-1].sleepTimeCount=0; GloablMyTaskManage.taskTcp[MAXTASK-1].TaskFunction=main; for(;i<=MAXTASK-2;i++) { GloablMyTaskManage.taskTcp[i].status=DELETED; GloablMyTaskManage.taskTcp[i].sleepTimeCount=0; GloablMyTaskManage.taskTcp[i].TaskFunction=NULL; } GloablMyTaskManage.curRunTaskID=MAXTASK-1; } TASKID CreatMyTask(FUNCTASK fun,unsigned char priority)/****创建任务***/ { if(priority>=(MAXTASK-1)||priority<0) { return -1; } if(GloablMyTaskManage.taskTcp[priority].status!=DELETED) { return -1; } GloablMyTaskManage.taskTcp[priority].sleepTimeCount=0; GloablMyTaskManage.taskTcp[priority].status=READY; GloablMyTaskManage.taskTcp[priority].TaskFunction=fun; return priority; } int DestoryMyTask(TASKID taskid)/****销毁任务******/ { if(MAXTASK-1<taskid||taskid<0) { return -1; } GloablMyTaskManage.taskTcp[taskid].status=DELETED; GloablMyTaskManage.taskTcp[taskid].sleepTimeCount=0; GloablMyTaskManage.taskTcp[taskid].TaskFunction=NULL; return 1; } void MyTaskSleep(unsigned int mstime) { unsigned char temp; GloablMyTaskManage.taskTcp[GloablMyTaskManage.curRunTaskID].status=DELAY; GloablMyTaskManage.taskTcp[GloablMyTaskManage.curRunTaskID].sleepTimeCount=mstime; temp=FindNextReadTask(); GloablMyTaskManage.curRunTaskID=temp; if(DELAY==GloablMyTaskManage.taskTcp[temp].status||AWAKENING==GloablMyTaskManage.taskTcp[temp].status)/***唤起和延时的任务，使用跳转***/ { longjmp(GloablMyTaskManage.taskTcp[temp].Task_Env,0); } else if(READY==GloablMyTaskManage.taskTcp[temp].status)/**就绪的任务是第一次调用，直接执行他的功能函数***/ { (GloablMyTaskManage.taskTcp[temp].TaskFunction)(); } else { printf("temp=%d\n",temp); printf("error\n"); } } void MyTaskSuspend()/****任务自身挂起****/ { unsigned char temp; GloablMyTaskManage.taskTcp[GloablMyTaskManage.curRunTaskID].status=SUSPEND; temp=FindNextReadTask(); GloablMyTaskManage.curRunTaskID=temp; if(DELAY==GloablMyTaskManage.taskTcp[temp].status) { longjmp(GloablMyTaskManage.taskTcp[temp].Task_Env,0); } else if(READY==GloablMyTaskManage.taskTcp[temp].status) { printf("exec\n"); (GloablMyTaskManage.taskTcp[temp].TaskFunction)(); } else { printf("temp=%d\n",temp); printf("error\n"); } } int MyTaskResume(TASKID taskid)/*****唤醒任务*****/ { if(SUSPEND==GloablMyTaskManage.taskTcp[GloablMyTaskManage.curRunTaskID].status) { GloablMyTaskManage.taskTcp[GloablMyTaskManage.curRunTaskID].status=AWAKENING; return 1; } return -1; } void task1() { while (1) { if(setjmp(GloablMyTaskManage.taskTcp[GloablMyTaskManage.curRunTaskID].Task_Env)==0) { MyTaskSleep(100); } else { printf("task1\n"); continue; } } } void task2() { while (1) { if(setjmp(GloablMyTaskManage.taskTcp[GloablMyTaskManage.curRunTaskID].Task_Env)==0) { MyTaskSleep(100); } else { printf("task2\n"); continue; } } } void task3() { while (1) { if(setjmp(GloablMyTaskManage.taskTcp[GloablMyTaskManage.curRunTaskID].Task_Env)==0) { MyTaskSleep(100); } else { printf("task3\n"); continue; } } } void main() { TASKID task1ID,task2ID,task3ID; InitTaskManage(); mtimer_sys_init(); task1ID=CreatMyTask(task1,3); task2ID=CreatMyTask(task2,2); task3ID=CreatMyTask(task3,5); while (1) { if(setjmp(GloablMyTaskManage.taskTcp[GloablMyTaskManage.curRunTaskID].Task_Env)==0) { MyTaskSleep(100); } else { continue; } } }

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