版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領(lǐng)
文檔簡介
1、KEIL RTX51 TINY內(nèi)核的分析與應(yīng)用 摘要:簡要介紹RTX51 TINY的基本情況和使用方法;詳細分析這個內(nèi)核的任務(wù)管理和內(nèi)存管理的運行機制,并給出其主要代碼流程圖。 關(guān)鍵詞:單片機 實時操作系統(tǒng)的RTX51 1 RTX51簡介
2、60; 1.1 RTX51 TINY特性 RTX51是KEIL公司開發(fā)的用于8051系列單片機的多任務(wù)實時操作系統(tǒng)。它有兩個版本,RTX51 FULL和RTX51 TINY。 RTX51 TINY是RTX51 FULL的子集,僅支持按時間片循環(huán)任務(wù)調(diào)度,支持任務(wù)間信號傳遞,最大16個任務(wù),可以并行地利用中斷。具有以下等待操作:超時、另一個任務(wù)或中斷的信號。但它不能進行信息處理,不支持存儲區(qū)的分配和釋放,不支持占先式調(diào)度。RTX51 TINY一個很小的內(nèi)核,完全集成在KEIL C51編譯器中。更
3、重要的是,它僅占用800字節(jié)左右的程序存儲空間,可以在沒有外放數(shù)據(jù)存儲器的8051系統(tǒng)中運行,但應(yīng)用程序仍然可以訪問外部存儲器。RTX51 TINY下文簡稱為內(nèi)核。 1.2 RTX51 TINY的使用 內(nèi)核完全集成在KEIL C51編譯器中,以系統(tǒng)函數(shù)調(diào)用的方式運行,因此可以很容易地使用KEIL C51語言編寫和編譯一個多任務(wù)程序,并嵌入到實際應(yīng)用系統(tǒng)中。內(nèi)核提供以下函數(shù)供應(yīng)用程序引用: char os_create_task(task_id);
4、 char os_delete_task(task_id); char os_send_signal(task_id); char isr_send_signal(task_id); char os_clear_signal(task_id); char os_running_task_id(void); char os_wait(e
5、vent_sel,ticks,dummy)。 各函數(shù)的函數(shù)原型和具體意義。 2 RTX51 TINY內(nèi)核分析 2.1 任務(wù)狀態(tài) RTX51 TINY的用戶任務(wù)具有以下幾個狀態(tài)。 *RUNNING:任務(wù)處于運行中,同一時間只有一個任務(wù)可以處于“RUNNING”狀態(tài)。 *READY:任務(wù)正在等待運行,在當前運行的任務(wù)時間片完成
6、之后,RTX51 TINY運行下一個處于“READY”狀態(tài)的任務(wù)。 *WAITING:任務(wù)等待一個事件。如果所等待的事件發(fā)生的話,任務(wù)進入“READY”狀態(tài)。 *DELETED:任務(wù)不處于執(zhí)行隊列。 *TIME OUT:任務(wù)由于時間片用完而處于“TIME OUT”狀態(tài),并等待再次運行。該狀態(tài)寫“READY”狀態(tài)相似,但由于是內(nèi)部操作過程使一個循環(huán)任務(wù)被切換而被冠以標記。 圖1所示為任務(wù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。
7、160; 2.2 同步機制 為了能保證任務(wù)在執(zhí)行次序上的協(xié)調(diào),必須采用同步機制。內(nèi)核用以下事件進行任務(wù)間的通信和同步。 SIGNAL:用于任務(wù)之間通信的位,可以用系統(tǒng)函數(shù)置位或清除。如果一個任務(wù)調(diào)用os_wait函數(shù)等待SIGNAL而SIGNAL未置位,則該任務(wù)被掛起直到SIGNAL置位,才返回到READY狀態(tài),并可被再次執(zhí)行。 TIMEOUT:由os_wait函數(shù)開始的時間延時,其持續(xù)時間可由定時節(jié)拍數(shù)確定。帶 有TIMEOUT值調(diào)用os_wa
8、it函數(shù)的任務(wù)將被掛起,直到延時結(jié)束,才返回到READY狀態(tài),并可被再次執(zhí)行。 INTERVAL:由os_wait函數(shù)開始的時間間隔,其間隔時間可由定時節(jié)拍數(shù)確定。帶有INTERVAL值調(diào)用os_wait函數(shù)的任務(wù)將被掛起,直到間隔時間結(jié)束,然后返回到READY狀態(tài),并可被再次執(zhí)行。與TIMEOUT不同的是,任務(wù)的節(jié)拍計數(shù)器不復位。 2.3 調(diào)度規(guī)則 RTX51 TINY使用8051內(nèi)部定時器T0來產(chǎn)生定時節(jié)拍,各任務(wù)只在各自分配的定時節(jié)拍數(shù)(時間片)內(nèi)執(zhí)行
9、。當時間片用完后,切換至下一任務(wù)運行,因此,各任務(wù)是并發(fā)執(zhí)行的。 調(diào)度規(guī)則如下:如果 ,且特定事件還沒有發(fā)生,任務(wù)執(zhí)行比循環(huán)切換所規(guī)定的時間長,則運行任務(wù)被中斷;如果沒有其它任務(wù)正在運行,任務(wù)處于“READY”或“TIMEOUT”狀態(tài)下等待運行,則另一個任務(wù)開始。 2.4 任務(wù)控制塊 為了能描述和控制任務(wù)的運行,內(nèi)核為每個任務(wù)定義了稱作任務(wù)控制塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),主要包括三項內(nèi)容: &
10、#160;ENTRYtask_id:task_id任務(wù)的代碼入口地址,位于CODE空間,2字節(jié)為一個單位。 STKPtaskid:taskid任務(wù)所使用堆棧棧底位置,位于IDATA空間,1字節(jié)為一個單位。 STATEtaskid.time和STATEtasked.state:前者表示任務(wù)的定時節(jié)折計數(shù)器,在每一次定時節(jié)拍中斷后都自減一次;后者表示任務(wù)狀態(tài)寄存器,用其各個位來表示任務(wù)所處的狀態(tài)。位于IDATA空間,以2字節(jié)為一單位。 2.5 存儲器管理
11、0; 內(nèi)核使用了KEIL C51編譯器的對全局變量和局部變量采取靜態(tài)分配存儲空間的策略,因此存儲器管理簡化為堆棧管理。內(nèi)核為每個任務(wù)都保留一個單獨的堆棧區(qū),全部堆棧管理都在IDATA空間進行。為了給當前正在運行的任務(wù)分配盡可能大的棧區(qū),所以各個任務(wù)所用的堆棧位置是動態(tài)的,并用STKPtaskid來記錄各任務(wù)所用的堆棧位置是動態(tài)的,并用STKPtaskid來記錄和任務(wù)堆棧棧底位置。當堆棧自由空間小于FREESTACK(默認為20)個字節(jié)時,就會調(diào)用宏STACK_ERROR,進行堆棧出錯處理。 在以下情況會進行堆棧管理
12、: *任務(wù)切換,將全部自由堆??臻g分配正在運行的任務(wù); *任務(wù)創(chuàng)建,將自由堆??臻g的2個字節(jié),分配給新創(chuàng)新的任務(wù)task_id,并將ENTRYtask_id,放入其堆棧; *任務(wù)刪除,回收被刪除的任務(wù)task_id的堆棧空間,并轉(zhuǎn)換為自由堆??臻g。 堆棧管理如圖2所示。 3 代碼分析 內(nèi)核代碼用匯編語言寫成,可讀性差,但代
13、碼效率較高,主要由兩個源程序文件conf_tny.a51和rtxtny.a51組成。前者是一個配置文件,用來定義系統(tǒng)運行所需要的全局變量和堆棧出錯的宏STACK_ERROR,這些全變量和宏,用戶都可以根據(jù)自己的系統(tǒng)配置靈活修改;后者是系統(tǒng)內(nèi)核,完成系統(tǒng)調(diào)用的所有函數(shù)。 3.1 主程序main 主程序main的主要任務(wù)是初始化各任務(wù)堆棧棧底指針STKP、狀態(tài)字STATE和定時器T0,創(chuàng)建任務(wù)0并將其導入運行隊列。這個過程加上KEIL C51的啟動代碼CSTARTUP正是一般嵌入式系統(tǒng)中BSP所作的工作。 3.2 定時器T0中斷服務(wù)程序 內(nèi)核使用定時器T0作為定時節(jié)拍發(fā)生器,是任務(wù)切換、時間片輪轉(zhuǎn)的依據(jù)。中斷服務(wù)程序有三個任務(wù)。 更新各個任務(wù)節(jié)拍數(shù):將STATEtaskid.timer減1,如果某任務(wù)超時(STATEtaskid.timer=0),并且該任務(wù)正在等待超時事件,則將該任務(wù)置為“READY”狀態(tài),使其返回任務(wù)隊列。 檢查自由堆
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)對全球化經(jīng)濟的影響力
- 愛洗手的好寶寶健康活動
- 河南省2024九年級語文上冊第五單元19懷疑與學問課件新人教版
- 紅細胞增多癥的診斷與治療
- 結(jié)核骨影像鑒別病
- 吉林省2024七年級數(shù)學上冊第2章整式及其加減2.4整式的加減4.整式的加減課件新版華東師大版
- 黃瓜生長期枯萎病與防治
- 骨傷科的治療方法
- 氧化碳制取的研究的說課稿
- 紅樓夢說課稿
- 低等級農(nóng)村公路技術(shù)狀況評定指南
- 公務(wù)員考試行測答題卡
- 《財務(wù)分析》課程介紹
- 為未成年人利益保證書(抵押未成年人不動產(chǎn))
- 肺心病(課)課件
- 如何做好家校溝通家校溝通的有效方法
- 120網(wǎng)絡(luò)醫(yī)院急診急救檢查表
- 變更實施驗收報告
- 小學英語期中試卷分析(三篇)
- 四年級上冊數(shù)學課件 -《小數(shù)乘整數(shù)》 青島版 (共19張PPT)
- 中職《職業(yè)道德與法律》全冊教案
評論
0/150
提交評論