电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛

标题: UCOS之任务调度机制 [打印本页]

作者: yuyang911220 时间: 2014-10-23 20:40 标题: UCOS之任务调度机制

一．内核概述：
   多任务系统中，内核负责管理各个任务，或者说为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的通讯。内核提供的基本服务是任务切换。之所以使用实时内核可以大大简化应用系统的设计，是因为实时内核允许将应用分成若干个任务，由实时内核来管理它们。内核本身也增加了应用程序的额外负荷，代码空间增加ROM的用量，内核本身的数据结构增加了RAM的用量。但更主要的是，每个任务要有自己的栈空间，这一块吃起内存来是相当厉害的。内核本身对CPU的占用时间一般在 2到5个百分点之间。uCOS II有一个精巧的内核调度算法,实时内核精小，执行效率高，算法巧妙,代码空间很少。
  二． uCOS II内核调度特点：

只支持基于优先级的抢占式调度算法，不支持时间片轮训；
64个优先级,只能创建64个任务,用户只能创建56个任务；
每个任务优先级都不相同。
不支持优先级逆转；
READY队列通过内存映射表实现快速查询。效率非常高；
支持时钟节拍；
支持信号量，消息队列，事件控制块，事件标志组，消息邮箱任务通讯机制；
支持中断嵌套，中断嵌套层数可达255层，中断使用当前任务的堆栈保存上下文；
每个任务有自己的堆栈，堆栈大小用户自己设定；
支持动态修改任务优先级；
任务TCB为静态数组，建立任务只是从中获得一个TCB，不用动态分配，释放内存；
任务堆栈为用户静态或者动态创建，在任务创建外完成，任务创建本身不进行动态内存分配；
任务的总个数（OS_MAX_TASKS）由用户决定；
0优先级最高，63优先级最低；
有一个优先级最低的空闲任务,在没有用户任务运行的时候运行.

三．任务控制块 OS_TCB描述：
   uCOS II的TCB数据结构简单，内容容易理解，保存最基本的任务信息，同时还支持裁减来减小内存消耗，TCB是事先根据用户配置，静态分配内存的结构数组，通过优先级序号进行添加，查找，删除等功能。减少动态内存分配和释放。因为依靠优先级进行TCB分配，每个任务必须有自己的优先级，不能和其他任务具有相同的优先级。
  typedef struct os_tcb
  {
   OS_STK       *OSTCBStkPtr;
  #if OS_TASK_CREATE_EXT_EN
   void       *OSTCBExtPtr;
   OS_STK       *OSTCBStkBottom;
   INT32U       OSTCBStkSize;
   INT16U       OSTCBOpt;
   INT16U       OSTCBId;
  #endif
   struct os_tcb *OSTCBNext;
   struct os_tcb *OSTCBPrev;
  #if (OS_Q_EN && (OS_MAX_QS >= 2)) || OS_MBOX_EN || OS_SEM_EN
   OS_EVENT    *OSTCBEventPtr;
  #endif
  #if (OS_Q_EN && (OS_MAX_QS >= 2)) || OS_MBOX_EN
   void       *OSTCBMsg;
  #endif
   INT16U       OSTCBDly;
   INT8U       OSTCBStat;
   INT8U       OSTCBPrio;
   INT8U       OSTCBX;
   INT8U       OSTCBY;
   INT8U       OSTCBBitX;
   INT8U       OSTCBBitY;
  #if OS_TASK_DEL_EN
   BOOLEAN       OSTCBDelReq;
  #endif
  } OS_TCB;
  .OSTCBStkPtr是指向当前任务栈顶的指针。
  .*OSTCBExtPtr;：任务扩展模块使用；
  .*OSTCBStkBottom;
  .OSTCBStkSize; .
  .OSTCBOpt;
  .OSTCBId;
  .OSTCBNext和.OSTCBPrev用于任务控制块OS_TCBs的双重链接，
  .OSTCBEventPtr是指向事件控制块的指针
  .OSTCBMsg是指向传给任务的消息的指针。
  .OSTCBDly当需要把任务延时若干时钟节拍时要用到这个变量，或者需要把任务挂起一段时间以等待某事件的发生，
  .OSTCBStat是任务的状态字。
  .OSTCBPrio是任务优先级。
  .OSTCBX, .OSTCBY, .OSTCBBitX和 .OSTCBBitY用于加速任务进入就绪态的过程或进入等待事件发生状态的过程
  OSTCBY = priority >> 3;
  OSTCBBitY = OSMapTbl[priority >> 3];
  OSTCBX = priority & 0x07;
  OSTCBBitX = OSMapTbl[priority & 0x07];
  .OSTCBDelReq是一个布尔量，用于表示该任务是否需要删除

欢迎光临电子技术论坛_中国专业的电子工程师学习交流社区-中电网技术论坛 (http://bbs.eccn.com/)