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uC/OS-II的运行机制

uC/OS-II的运行机制

嵌入式系统的应用中,实时性是一个重要的指标,而优先级翻转是影响系统实时性的重要问题。本文着重分析优先级翻转问题的产生和影响,以及在uC/OS-II中的解决方案。
uC/OS-II采用基于固定优先级的占先式调度方式,是一个实时、多任务的操作系统。系统中的每个任务具有一个任务控制快OS_TCB,任务控制块记录任务执行的环境,包括任务的优先级,任务的堆栈指针,任务的相关事件控制块指针等。内核将系统中处于就绪态的任务在就绪表(ready list)进行标注,通过就绪表中的两个变量OSRdyGrp和OSRdyTbl[]可快速查找系统中就绪的任务。在uC/OS-II中每个任务有唯一的优先级,因此任务的优先级也是任务的唯一编号(ID),可以作为任务的唯一标识。内核可用控制块优先级表OSTCBPrioTbl[]由任务的优先级查到任务控制块的地址。uC/OS-II主要就是利用任务控制快OS_TCB、就绪表(ready list)和控制块优先级表OSTCBPrioTbl[]来进行任务调度的。任
务调度程序OSSched()首先由就绪表(ready list)中找到当前系统中处于就绪态的优先级最高的任务,然后根据其优先级由控制块优先级表OSTCBPrioTbl[]取得相应任务控制块的地址,由OS_TASK_SW()程序进行运行环境的切换。将当前运行环境切换成该任务的运行环境,则该任务由就绪态转为运行态。当这个任务运行完毕或因其它原因挂起时,任务调度程序OSSched()再次到就绪表(ready list)中寻找当前系统中处于就绪态中优先级最高的任务,转而执行该任务,如此完成任务调度。若在任务运行时发生中断,则转向执行中断程序,执行完毕后不是简单的返回中断调用处,而是由OSIntExit()程序进行任务调度,执行当前系统中优先级最高的就绪态任务。当系统中所有任务都执行完毕时,任务调度程序OSSched()就不断执行优先级最低的空闲任务OSTaskIdle(),等待用户程序的运行。
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