第四講ucOSII內(nèi)核結(jié)構(gòu)-03

ucOS-II內(nèi)核結(jié)構(gòu)臨界段(CriticalSections)

μC/OS-Ⅱ?yàn)榱颂幚砼R界段代碼需要關(guān)中斷，處理完后再開中斷。μC/OS-Ⅱ定義兩個(gè)宏(macros)OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()來關(guān)中斷和開中斷，以便避開不同C編譯器廠商選擇不同的方法來處理關(guān)中斷和開中斷。這兩個(gè)宏的定義取決于所用的微處理器，在文件OS_CPU.H中可以找到相應(yīng)宏定義（每種微處理器都有自己的OS_CPU.H文件）。任務(wù)

一個(gè)任務(wù)通常是一個(gè)無限的循環(huán)，而且一個(gè)任務(wù)的返回參數(shù)必須定義成void。任務(wù)完成以后，任務(wù)可以調(diào)用OSTaskDel()自我刪除，μC/OS-Ⅱ不再理會(huì)這個(gè)任務(wù)，任務(wù)的代碼也不會(huì)再運(yùn)行。

一個(gè)無限循環(huán)任務(wù)的程序voidYourTask(void*pdata) (1){for(;;){ (2)/*用戶代碼*/

調(diào)用uC/OS-II的某種系統(tǒng)服務(wù):

OSMboxPend();/任務(wù)進(jìn)入等待狀態(tài)

OSQPend();/任務(wù)進(jìn)入等待狀態(tài)

OSSemPend();/任務(wù)進(jìn)入等待狀態(tài)

OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);/任務(wù)完成后自我刪除

OSTaskSuspend(OS_PRIO_SELF);/任務(wù)掛起等待

OSTimeDly();/延遲一段時(shí)間

OSTimeDlyHMSM();/延遲一段時(shí)間/*用戶代碼*/}}任務(wù)控制塊（TaskControlBlocks,OS_TCBs）

任務(wù)一旦建立，任務(wù)控制塊OS_TCBs將被賦值。任務(wù)控制塊是一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，全部駐留在RAM中。當(dāng)任務(wù)的CPU使用權(quán)被剝奪時(shí)，μC/OS-Ⅱ用它來保存該任務(wù)的狀態(tài)。當(dāng)任務(wù)重新得到CPU使用權(quán)時(shí)，任務(wù)控制塊能確保任務(wù)從當(dāng)時(shí)被中斷的那一點(diǎn)開始繼續(xù)向下執(zhí)行。任務(wù)建立的時(shí)候，OS_TCBs被初始化。μC/OS-II任務(wù)控制塊程序

typedefstructos_tcb{OS_STK*OSTCBStkPtr;/

指向當(dāng)前任務(wù)棧頂?shù)闹羔槪荗S_TCB數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中唯一一個(gè)能用匯編語言來處置的變量（在任務(wù)切換段的代碼Context-switchingcode之中）#ifOS_TASK_CREATE_EXT_ENvoid*OSTCBExtPtr;/指向用戶定義的任務(wù)控制塊擴(kuò)展，只在函數(shù)OstaskCreateExt()中使用，故使用時(shí)要將OS_TASK_CREAT_EN設(shè)為1，以允許建立任務(wù)函數(shù)的擴(kuò)展

OS_STK*OSTCBStkBottom;/指向任務(wù)棧底的指針，通過OSTaskCreateExt()函數(shù)建立任務(wù)時(shí)才能實(shí)現(xiàn)OSTaskStkChk()功能，要求是將OS_TASK_CREATE_EXT_EN設(shè)為1。INT32UOSTCBStkSize;/存放棧中可容納的指針數(shù)目而不是用字節(jié)（Byte）表示的棧容量總數(shù)，在函數(shù)OSStakChk()中調(diào)用，同樣要將OS_TASK_CREAT_EXT_EN設(shè)為1。

INT16UOSTCBOpt;/把OS_TASK_OTP_STK_CHK,OS_TASK_OPT_STK_CLR和OS_TASK_OPT_SAVE_FP三個(gè)“選擇項(xiàng)”傳給OSTaskCreateExt()。INT16UOSTCBId;/存儲(chǔ)任務(wù)的識(shí)別碼，現(xiàn)在暫時(shí)沒有使用#endif

/用于任務(wù)控制塊OS_TCBs的雙重鏈接，該鏈表在時(shí)鐘節(jié)拍函數(shù)OSTimeTick()中使用，用于刷新各個(gè)任務(wù)的任務(wù)延遲變量.OSTCBDly，每個(gè)任務(wù)的任務(wù)控制塊OS_TCB在任務(wù)建立的時(shí)候被鏈接到鏈表中，在任務(wù)刪除的時(shí)候從鏈表中被刪除。雙重連接的鏈表使得任一成員都能被快速插入或刪除。structos_tcb*OSTCBNext;structos_tcb*OSTCBPrev;#if(OS_Q_EN&&(OS_MAX_QS>=2))||OS_MBOX_EN||OS_SEM_ENOS_EVENT*OSTCBEventPtr;/指向事件控制塊的指針#endifμC/OS-II任務(wù)控制塊程序

#if(OS_Q_EN&&(OS_MAX_QS>=2))||OS_MBOX_ENvoid*OSTCBMsg;/指向傳給任務(wù)的消息的指針

#endif

INT16UOSTCBDly;/當(dāng)需要把任務(wù)延時(shí)若干時(shí)鐘節(jié)拍時(shí)要用到這個(gè)變量，或者需要把任務(wù)掛起一段時(shí)間以等待某事件的發(fā)生，這種等待是有超時(shí)限制的。如果這個(gè)變量為0，表示任務(wù)不延時(shí)，或者表示等待事件發(fā)生的時(shí)間沒有限制。

INT8UOSTCBStat;/任務(wù)的狀態(tài)字，當(dāng).OSTCBStat為0，任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)。

INT8UOSTCBPrio;/任務(wù)優(yōu)先級(jí)，高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的.OSTCBPrio值小。

INT8UOSTCBX;INT8UOSTCBY;INT8UOSTCBBitX;INT8UOSTCBBitY;/以上四個(gè)變量用于加速任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)的過程或進(jìn)入等待事件發(fā)生狀態(tài)的過程（避免在運(yùn)行中去計(jì)算這些值）。這些值是在任務(wù)建立時(shí)算好的，或者是在改變?nèi)蝿?wù)優(yōu)先級(jí)時(shí)算出的。

#ifOS_TASK_DEL_ENBOOLEANOSTCBDelReq;/一個(gè)布爾量，用于表示該任務(wù)是否需要?jiǎng)h除#endif}OS_TCB;.OSTCBX,.OSTCBY,.OSTCBBitX和.OSTCBBitY的計(jì)算任務(wù)控制塊OS_TCB中幾個(gè)成員的算法程序OSTCBY=priority>>3;OSTCBBitY=OSMapTbl[priority>>3];OSTCBX=priority&0x07;OSTCBBitX=OSMapTbl[priority&0x07];應(yīng)用程序中可以有的最多任務(wù)數(shù)（OS_MAX_TASKS）是在文件OS_CFG.H中定義的。這個(gè)最多任務(wù)數(shù)也是μC/OS-Ⅱ分配給用戶程序的最多任務(wù)控制塊OS_TCBs的數(shù)目。將OS_MAX_TASKS的數(shù)目設(shè)置為用戶應(yīng)用程序?qū)嶋H需要的任務(wù)數(shù)可以減小RAM的需求量。所有的任務(wù)控制塊OS_TCBs都是放在任務(wù)控制塊列表數(shù)組OSTCBTbl[]中的。請注意，μC/OS-Ⅱ分配給系統(tǒng)任務(wù)OS_N_SYS_TASKS若干個(gè)任務(wù)控制塊，見文件μC/OS-Ⅱ.H，供其內(nèi)部使用。目前，一個(gè)用于空閑任務(wù)，另一個(gè)用于任務(wù)統(tǒng)計(jì)（如果OS_TASK_STAT_EN是設(shè)為1的）?？杖蝿?wù)鏈表

在μC/OS-Ⅱ初始化的時(shí)候，所有任務(wù)控制塊OS_TCBs被鏈接成單向空任務(wù)鏈表。當(dāng)任務(wù)一旦建立，空任務(wù)控制塊指針OSTCBFreeList指向的任務(wù)控制塊便賦給了該任務(wù)，然后OSTCBFreeList的值調(diào)整為指向下個(gè)鏈表中下一個(gè)空的任務(wù)控制塊。一旦任務(wù)被刪除，任務(wù)控制塊就被還給空任務(wù)鏈表。就緒表（ReadyList）μC/OS-Ⅱ初始化的時(shí)候，最低優(yōu)先級(jí)OS_LOWEST_PRIO總是被賦給空閑任務(wù)idletask。每個(gè)任務(wù)的就緒態(tài)標(biāo)志都放入就緒表中的，就緒表中有兩個(gè)變量OSRedyGrp和OSRdyTbl[]。在OSRdyGrp中，任務(wù)按優(yōu)先級(jí)分組，8個(gè)任務(wù)為一組。OSRdyGrp中的每一位表示8組任務(wù)中每一組中是否有進(jìn)入就緒態(tài)的任務(wù)。任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)時(shí)，就緒表OSRdyTbl[]中的相應(yīng)元素的相應(yīng)位也置位。就緒表OSRdyTbl[]數(shù)組的大小取決于OS_LOWEST_PRIO(見文件OS_CFG.H)。

OSRdyGrp和OSRdyTbl[]之間的關(guān)系圖

任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)程序

OSRdyGrp|=OSMapTbl[prio>>3];OSRdyTbl[prio>>3]|=OSMapTbl[prio&0x07];OSMapTbl[]的值IndexBitMask(Binary)000000001100000010200000100300001000400010000500100000601000000710000000任務(wù)優(yōu)先級(jí)的低三位用于確定任務(wù)在總就緒表OSRdyTbl[]中的所在位。接下去的三位用于確定是在OSRdyGrp[]數(shù)組的第幾個(gè)元素。例如：prio=00110001（prio=49）從就緒表中刪除一個(gè)任務(wù)程序if((OSRdyTbl[prio>>3]&=~OSMapTbl[prio&0x07])==0) OSRdyGrp&=~OSMapTbl[prio>>3];

將就緒任務(wù)表數(shù)組OSRdyTbl[]中相應(yīng)元素的相應(yīng)位清零，而對于OSRdyGrp，只有當(dāng)被刪除任務(wù)所在任務(wù)組中全組任務(wù)一個(gè)都沒有進(jìn)入就緒態(tài)時(shí)，才將相應(yīng)位清零。也就是說OSRdyTbl[prio>>3]所有的位都是零時(shí)，OSRdyGrp的相應(yīng)位才清零。

找到進(jìn)入就緒態(tài)的優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)

不需要從OSRdyTbl[0]開始掃描整個(gè)就緒任務(wù)表，只需要查另外一張表，即優(yōu)先級(jí)判定表OSUnMapTbl([256])(見文件OS_CORE.C)。OSRdyTbl[]中每個(gè)字節(jié)的8位代表這一組的8個(gè)任務(wù)哪些進(jìn)入就緒態(tài)了，低位的優(yōu)先級(jí)高于高位。利用這個(gè)字節(jié)為下標(biāo)來查OSUnMapTbl這張表，返回的字節(jié)就是該組任務(wù)中就緒態(tài)任務(wù)中優(yōu)先級(jí)最高的那個(gè)任務(wù)所在的位置。這個(gè)返回值在0到7之間。找出進(jìn)入就緒態(tài)的優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)程序y=OSUnMapTbl[OSRdyGrp];x=OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]];prio=(y<<3)+x;例如，如果OSRdyGrp的值為二進(jìn)制00001010，查OSUnMapTbl[OSRdyGrp]得到的值是1，它相應(yīng)于OSRdyGrp中的第1位bit1(假設(shè)最右邊的一位是第0位bit0)。類似地，如果OSRdyTbl[1]的值是二進(jìn)制00010100,則OSUnMapTbl[OSRdyTbl[1]]的值是2，即第2位。于是任務(wù)的優(yōu)先級(jí)Prio就等于10（1*8+2）。

INT8UconstOSUnMapTbl[]={0,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0x00to0x0F*/4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0x10to0x1F*/5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0x20to0x2F*/4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0x30to0x3F*/6,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0x40to0x4F*/4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0x50to0x5F*/5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0x60to0x6F*/4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0x70to0x7F*/7,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0x80to0x8F*/4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0x90to0x9F*/5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0xA0to0xAF*/4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0xB0to0xBF*/6,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0xC0to0xCF*/4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0xD0to0xDF*/5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0xE0to0xEF*/4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0/*0xF0to0xFF*/};OSUnMapTbl[]任務(wù)調(diào)度（TaskScheduling）

μC/OS-Ⅱ總是運(yùn)行進(jìn)入就緒態(tài)任務(wù)中優(yōu)先級(jí)最高的那一個(gè)。確定哪個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)最高，下面該哪個(gè)任務(wù)運(yùn)行了，這個(gè)工作是由調(diào)度器（Scheduler）完成的。任務(wù)級(jí)的調(diào)度是由函數(shù)OSSched()完成的。中斷級(jí)的調(diào)度是由另一個(gè)函數(shù)OSIntExt()完成的，這個(gè)函數(shù)將在以后描述。任務(wù)調(diào)度器（theTaskScheduler）程序

voidOSSched(void){ INT8Uy;

OS_ENTER_CRITICAL(); if((OSLockNesting|OSIntNesting)==0){(1) /判斷是否在中斷服務(wù)子程序中調(diào)用OSSched()，此時(shí)中斷嵌套層數(shù)OSIntNesting>0，或者由于用戶至少調(diào)用了一次給任務(wù)調(diào)度上鎖函數(shù)OSSchedLock()，使OSLockNesting>0 y=OSUnMapTbl[OSRdyGrp];(2)/找出那個(gè)進(jìn)入就緒態(tài)且優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)

OSPrioHighRdy=(INT8U)((y<<3)+OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);(2)if(OSPrioHighRdy!=OSPrioCur){(3)/檢驗(yàn)這個(gè)優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)是不是當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)，以此來避免不必要的任務(wù)調(diào)度OSTCBHighRdy=OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];(4)/指向優(yōu)先級(jí)最高的那個(gè)任務(wù)控制塊OS_TCBOSCtxSwCtr++;(5)/統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)器OSCtxSwCtr加1，以跟蹤任務(wù)切換次數(shù)

OS_TASK_SW();(6)/宏調(diào)用OS_TASK_SW()來完成任務(wù)切換}}OS_EXIT_CRITICAL();}任務(wù)切換由以下兩步完成，將被掛起任務(wù)的微處理器寄存器推入堆棧，然后將較高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)的寄存器值從棧中恢復(fù)到寄存器中。μC/OS-Ⅱ運(yùn)行就緒態(tài)的任務(wù)所要做的一切，只是恢復(fù)所有的CPU寄存器并運(yùn)行中斷返回指令。為了做任務(wù)切換，運(yùn)行OS_TASK_SW()，人為模仿了一次中斷。OSSched()的所有代碼都屬臨界段代碼。在尋找進(jìn)入就緒態(tài)的優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)過程中，為防止中斷服務(wù)子程序把一個(gè)或幾個(gè)任務(wù)的就緒位置位，中斷是被關(guān)掉的。給調(diào)度器上鎖和開鎖

(LockingandUnLockingtheScheduler)

給調(diào)度器上鎖函數(shù)OSSchedlock()用于禁止任務(wù)調(diào)度，直到任務(wù)完成后調(diào)用給調(diào)度器開鎖函數(shù)OSSchedUnlock()為止，OSSchedlock()和OSSchedUnlock()必須成對使用。函數(shù)OSSchedLock()和OSSchedUnlock()的使用要非常謹(jǐn)慎，因?yàn)樗鼈冇绊懄藽/OS-Ⅱ?qū)θ蝿?wù)的正常管理。

調(diào)用OSSchedLock()以后，用戶的應(yīng)用程序不得使用任何能將現(xiàn)行任務(wù)掛起的系統(tǒng)調(diào)用。也就是說，用戶程序不得調(diào)用OSMboxPend()、OSQPend()、OSSemPend()、OSTaskSuspend(OS_PR1O_SELF)、OSTimeDly()或OSTimeDlyHMSM()，直到OSLockNesting回零為止。因?yàn)檎{(diào)度器上了鎖，用戶就鎖住了系統(tǒng)，任何其它任務(wù)都不能運(yùn)行。

給調(diào)度器上鎖程序voidOSSchedLock(void){ if(OSRunning==TRUE){OS_ENTER_CRITICAL(); OSLockNesting++; /變量OSLockNesting跟蹤OSSchedLock()函數(shù)被調(diào)用的次數(shù)，以允許嵌套的函數(shù)包含臨界段代碼，這段代碼其它任務(wù)不得干預(yù)。μC/OS-Ⅱ允許嵌套深度達(dá)255層，當(dāng)OSLockNesting等于零時(shí)，調(diào)度重新得到允許。

OS_EXIT_CRITICAL();}}給調(diào)度器開鎖程序voidOSSchedUnlock(void){ if(OSRunning==TRUE){OS_ENTER_CRITICAL();if(OSLockNesting>0){OSLockNesting--; if((OSLockNesting|OSIntNesting)==0){(1) OS_EXIT_CRITICAL(); OSSched();(2)/當(dāng)OSLockNesting減到零的時(shí)候，OSSchedUnlock()調(diào)用OSSched} else{OS_EXIT_CRITICAL();}} else{OS_EXIT_CRITICAL();}}}空閑任務(wù)(IdleTask)

μC/OS-Ⅱ總是建立一個(gè)空閑任務(wù)，這個(gè)任務(wù)在沒有其它任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)時(shí)投入運(yùn)行。這個(gè)空閑任務(wù)[OSTaskIdle()]永遠(yuǎn)設(shè)為最低優(yōu)先級(jí)，即OS_LOWEST_PRI0?？臻e任務(wù)OSTaskIdle()什么也不做，只是在不停地給一個(gè)32位的名叫OSIdleCtr的計(jì)數(shù)器加1，統(tǒng)計(jì)任務(wù)使用這個(gè)計(jì)數(shù)器以確定現(xiàn)行應(yīng)用軟件實(shí)際消耗的CPU時(shí)間。μC/OS-Ⅱ的空閑任務(wù)程序voidOSTaskIdle(void*pdata){ pdata=pdata; for(;;){OS_ENTER_CRITICAL();OSIdleCtr++;OS_EXIT_CRITICAL();}}空閑任務(wù)不可能被應(yīng)用軟件刪除。

統(tǒng)計(jì)任務(wù)OSTaskStat()提供運(yùn)行時(shí)間統(tǒng)計(jì)的任務(wù)。如果用戶將系統(tǒng)定義常數(shù)OS_TASK_STAT_EN（見文件OS_CFG.H）設(shè)為1，這個(gè)任務(wù)就會(huì)建立。一旦得到了允許，OSTaskStat()每秒鐘運(yùn)行一次（見文件OS_CORE.C），計(jì)算當(dāng)前的CPU利用率，用百分比表示，這個(gè)值放在一個(gè)有符號(hào)8位整數(shù)OSCPUsage中，精度是1個(gè)百分點(diǎn)。如果應(yīng)用程序打算使用統(tǒng)計(jì)任務(wù)，用戶必須在初始化時(shí)建立一個(gè)唯一的任務(wù)，在這個(gè)任務(wù)中調(diào)用OSStatInit()（見文件OS_CORE.C），然后再建立應(yīng)用程序中的其它任務(wù)。初始化統(tǒng)計(jì)任務(wù)程序voidmain(void){OSInit();/*初始化uC/OS-II(1)*//*安裝uC/OS-II的任務(wù)切換向量*//*創(chuàng)建用戶起始任務(wù)(為了方便討論，這里以TaskStart()作為起始任務(wù))(2)*/OSStart();/*開始多任務(wù)調(diào)度(3)*/}初始化統(tǒng)計(jì)任務(wù)程序voidTaskStart(void*pdata){/*安裝并啟動(dòng)uC/OS-II的時(shí)鐘節(jié)拍(4)*/OSStatInit();/*初始化統(tǒng)計(jì)任務(wù)(5)*//*創(chuàng)建用戶應(yīng)用程序任務(wù)*/for(;;){/*這里是TaskStart()的代碼! */}}空閑任務(wù)的優(yōu)先級(jí)設(shè)為最低，統(tǒng)計(jì)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)設(shè)為次低，啟動(dòng)任務(wù)TaskStart()總是優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)。統(tǒng)計(jì)任務(wù)的初始化程序voidOSStatInit(void){OSTimeDly(2);OS_ENTER_CRITICAL();OSIdleCtr=0L;OS_EXIT_CRITICAL();OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC);OS_ENTER_CRITICAL();OSIdleCtrMax=OSIdleCtr;OSStatRdy=TRUE;OS_EXIT_CRITICAL();}統(tǒng)計(jì)任務(wù)程序voidOSTaskStat(void*pdata){INT32Urun;INT8Susage;

pdata=pdata; while(OSStatRdy==FALSE){(1)/等待統(tǒng)計(jì)任務(wù)就緒

OSTimeDly(2*OS_TICKS_PER_SEC);} for(;;){OS_ENTER_CRITICAL(); OSIdleCtrRun=OSIdleCtr; run=OSIdleCtr; OSIdleCtr=0L; OS_EXIT_CRITICAL(); if(OSIdleCtrMax>0L){/CPU利用率 usage=(INT8S)(100L-100L*run/OSIdleCtrMax);(2) if(usage>100){OSCPUUsage=100;} elseif(usage<0){OSCPUUsage=0;} else{OSCPUUsage=usage;}} else{OSCPUUsage=0;} OSTaskStatHook();(3)/調(diào)用任務(wù)統(tǒng)計(jì)外界接入函數(shù)OSTaskStatHook()，這是一個(gè)用戶可定義的函數(shù)，這個(gè)函數(shù)能使統(tǒng)計(jì)任務(wù)得到擴(kuò)展。 OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC);}}中斷處理

μC/OS中，中斷服務(wù)子程序要用匯編語言來寫。如果用戶使用的C語言編譯器支持在線匯編語言的話，可以直接將中斷服務(wù)子程序代碼放在C語言的程序文件中。用戶代碼應(yīng)該將全部CPU寄存器推入當(dāng)前任務(wù)棧。注意，有些微處理器，例如Motorola68020(及68020以上的微處理器)，做中斷服務(wù)時(shí)使用另外的堆棧。μC/OS-II中的中斷服務(wù)子程序

用戶中斷服務(wù)子程序：保存全部CPU寄存器；(1)/將全部CPU寄存器推入當(dāng)前任務(wù)棧調(diào)用OSIntEnter或OSIntNesting直接加1；(2)/μC/OS-Ⅱ需要知道用戶在做中斷服務(wù)

執(zhí)行用戶代碼做中斷服務(wù)；(3)調(diào)用OSIntExit()；(4)/中斷服務(wù)子程序的終結(jié)，OSIntExit()將中斷嵌套層數(shù)計(jì)數(shù)器減1。當(dāng)嵌套計(jì)數(shù)器減到零時(shí)，所有中斷，包括嵌套的中斷就都完成了，此時(shí)μC/OS-Ⅱ要判定有沒有優(yōu)先級(jí)較高的任務(wù)被中斷服務(wù)子程序（或任一嵌套的中斷）喚醒了。如果有優(yōu)先級(jí)高的任務(wù)進(jìn)入了就緒態(tài)，μC/OS-Ⅱ就返回到那個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)?；謴?fù)所有CPU寄存器；(5)/OSIntExit()返回到調(diào)用點(diǎn)執(zhí)行中斷返回指令；(6)/如果調(diào)度被禁止了（OSIntNesting>0），μC/OS-Ⅱ?qū)⒎祷氐奖恢袛嗔说娜蝿?wù)。

在有些情況下，從OSIntEnter()返回時(shí)，會(huì)把中斷打開。此時(shí)，在調(diào)用OSIntEnter()之前要先清中斷源，否則，中斷將連續(xù)反復(fù)打入，用戶應(yīng)用程序就會(huì)崩潰！注意

用戶中斷服務(wù)中做的事要盡可能地少，要把大部分工作留給任務(wù)去做。中斷服務(wù)子程序通知某任務(wù)去做事的手段是調(diào)用以下函數(shù)之一：OSMboxPost()，OSQPost()，OSQPostFront()，OSSemPost()。中斷發(fā)生并由上述函數(shù)發(fā)出消息時(shí)，接收消息的任務(wù)可能是，也可能不是掛起在郵箱、隊(duì)列或信號(hào)量上的任務(wù)。用戶中斷服務(wù)完成以后，要調(diào)用OSIntExit()。對被中斷了的任務(wù)說來，如果沒有高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)被中斷服務(wù)子程序激活而進(jìn)入就緒態(tài)，OSIntExit()只占用很短的運(yùn)行時(shí)間。如果中斷服務(wù)子程序使一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)進(jìn)入了就緒態(tài)，則OSIntExit()將占用較長的運(yùn)行時(shí)間，因?yàn)檫@時(shí)要做任務(wù)切換，新任務(wù)的寄存器內(nèi)容要恢復(fù)并執(zhí)行中斷返回指令。進(jìn)入中斷的函數(shù)OSIntEnter()代碼

voidOSIntEnter(void){ OS_ENTER_CRITICAL(); OSIntNesting++;/使中斷嵌套層數(shù)加1 OS_EXIT_CRITICAL();}退出中斷服務(wù)的函數(shù)OSIntExit()代碼

voidOSIntExit(void){ OS_ENTER_CRITICAL();(1) if((--OSIntNesting|OSLockNesting)==0) {(2)/使中斷嵌套層數(shù)減1

OSIntExitY=OSUnMapTbl[OSRdyGrp];(3)/OSRdyTbl[]所需的檢索值Y是保存在全局變量OSIntExitY中 OSPrioHighRdy=(INT8U)((OSIntExitY<<3)+ OSUnMapTbl[OSRdyTbl[OSIntExitY]]); if(OSPrioHighRdy!=OSPrioCur){ OSTCBHighRdy=OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy]; OSCtxSwCtr++; OSIntCtxSw();(4)/OSIntExit()將調(diào)用OSIntCtxSw()做任務(wù)切換} } OS_EXIT_CRITICAL();}有的微處理器，像Motorola68HC11中斷發(fā)生時(shí)CPU寄存器是自動(dòng)入棧的，一個(gè)任務(wù)和這個(gè)中斷服務(wù)子程序通訊的唯一方法是通過全程變量。時(shí)鐘節(jié)拍

μC/OS需要用戶提供周期性信號(hào)源，用于實(shí)現(xiàn)時(shí)間延時(shí)和確認(rèn)超時(shí)。時(shí)鐘節(jié)拍率越高，系統(tǒng)的額外負(fù)荷就越重。時(shí)鐘節(jié)拍源可以是專門的硬件定時(shí)器，也可以是來自50/60Hz交流電源的信號(hào)。用戶必須在多任務(wù)系統(tǒng)啟動(dòng)（調(diào)用OSStart()）以后再開啟時(shí)鐘節(jié)拍器。即在調(diào)用OSStart()之后做的第一件事是初始化定時(shí)器中斷。通常，容易犯的錯(cuò)誤是將允許時(shí)鐘節(jié)拍器中斷放在系統(tǒng)初始化函數(shù)OSInit()之后，在調(diào)用多任務(wù)系統(tǒng)啟動(dòng)函數(shù)OSStart()之前。此時(shí)μC/OS-Ⅱ是處在一種不確定的狀態(tài)之中，用戶應(yīng)用程序有可能會(huì)崩潰。時(shí)鐘節(jié)拍中斷服務(wù)子程序

μC/OS-Ⅱ中的時(shí)鐘節(jié)拍服務(wù)是通過在中斷服務(wù)子程序中調(diào)用OSTimeTick()實(shí)現(xiàn)的。這段代碼必須用匯編語言編寫，因?yàn)樵贑語言里不能直接處理CPU的寄存器。時(shí)鐘節(jié)拍中斷服務(wù)子程序的示意代碼

voidOSTickISR(void){ 保存處理器寄存器的值； 調(diào)用OSIntEnter()或是將OSIntNesting加1; 調(diào)用OSTimeTick();

調(diào)用OSIntExit(); 恢復(fù)處理器寄存器的值; 執(zhí)行中斷返回指令;}時(shí)鐘節(jié)拍函數(shù)OSTimeTick()的代碼

voidOSTimeTick(void){ OS_TCB*ptcb;

OSTimeTickHook();(1)/用戶定義的時(shí)鐘節(jié)拍外連函數(shù) ptcb=OSTCBList;(2)/OSTimTick()從OSTCBList開始，沿著OS_TCB鏈表順序執(zhí)行

while(ptcb->OSTCBPrio!=OS_IDLE_PRIO){(3)/直到空閑任務(wù)

OS_ENTER_CRITICAL(); if(ptcb->OSTCBDly!=0){ if(--ptcb->OSTCBDly==0){ if(!(ptcb->OSTCBStat&OS_STAT_SUSPEND)){(4)/被任務(wù)掛起的函數(shù)OSTaskSuspend()掛起的任務(wù)則不會(huì)進(jìn)入就緒態(tài) OSRdyGrp|=ptcb->OSTCBBitY;(5)/當(dāng)某任務(wù)的任務(wù)控制塊中的時(shí)間延時(shí)項(xiàng)OSTCBDly減到了零，這個(gè)任務(wù)就進(jìn)入了就緒態(tài)

OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY]|=ptcb->OSTCBBitX;} else{ptcb->OSTCBDly=1;}}} ptcb=ptcb->OSTCBNext;OS_EXIT_CRITICAL();} OS_ENTER_CRITICAL();(6) OSTime++;(7)/調(diào)用OSTime()累加從開機(jī)以來的時(shí)間

OS_EXIT_CRITICAL();}OSTimTick()的執(zhí)行時(shí)間與應(yīng)用程序中建立了多少個(gè)任務(wù)成正比。用戶也可以從任務(wù)級(jí)調(diào)用OSTimeTick()，首先要建立一個(gè)高于應(yīng)用程序中所有其它任務(wù)優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，然后，時(shí)鐘節(jié)拍中斷服務(wù)子程序利用信號(hào)量或郵箱發(fā)信號(hào)給這個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)。時(shí)鐘節(jié)拍任務(wù)TickTask()

作為時(shí)鐘節(jié)拍中斷服務(wù)子程序

voidTickTask(void*pdata){pdata=pdata; for(;;){ OSMboxPend(...);/*等待從時(shí)鐘節(jié)拍中斷服務(wù)程序發(fā)來的信號(hào)*/ OSTimeTick(); }}用戶要先建立一個(gè)郵箱（初始化成NULL），用于發(fā)信號(hào)給上述任務(wù)告知時(shí)鐘節(jié)拍中斷已經(jīng)發(fā)生了。時(shí)鐘節(jié)拍中斷服務(wù)函數(shù)

OSTickISR()做節(jié)拍服務(wù)程序

voidOSTickISR(void){保存處理器寄存器的值；調(diào)用OSIntEnter()或是將OSIntNesting加1;

發(fā)送一個(gè)‘空’消息(例如，(void*)1)到時(shí)鐘節(jié)拍的郵箱;

調(diào)用OSIntExit();恢復(fù)處理器寄存器的值;執(zhí)行中斷返回指令;}μC/OS-Ⅱ初始化

在調(diào)用μC/OS-Ⅱ的任何其它服務(wù)之前，μC/OS-Ⅱ要求用戶首先調(diào)用系統(tǒng)初始化函數(shù)OSIint()初始化μC/OS-Ⅱ所有的變量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（見OS_CORE.C）。OSInit()建立空閑任務(wù)idletask，這個(gè)任務(wù)總是處于就緒態(tài)的。空閑任務(wù)OSTaskIdle（）的優(yōu)先級(jí)總是設(shè)成最低，即OS_LOWEST_PRIO。如果統(tǒng)計(jì)任務(wù)允許OS_TASK_STAT_EN和任務(wù)建立擴(kuò)展允許都設(shè)為1，則OSInit()還得建立統(tǒng)計(jì)任務(wù)OSTaskStat()并且讓其進(jìn)入就緒態(tài)。OSTaskStat的優(yōu)先級(jí)總是設(shè)為OS_LOWEST_PRIO-1。μC/OS-Ⅱ初始化

調(diào)用OSInit()之后，一些μC/OS-Ⅱ變量和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)之間的關(guān)系如下圖所示。假設(shè)：在文件OS_CFG.H中，OS_TASK_STAT_EN是設(shè)為1的。在文件OS_CFG.H中，OS_LOWEST_PRIO是設(shè)為63的。在文件OS_CFG.H中，最多任務(wù)數(shù)OS_MAX_TASKS是設(shè)成大于2的。以上兩個(gè)任務(wù)（空閑與統(tǒng)計(jì)）的任務(wù)控制塊（OS_TCBs）是用雙向鏈表鏈接在一起的，OSTCBList指向這個(gè)鏈表的起始處。當(dāng)建立一個(gè)任務(wù)時(shí)，這個(gè)任務(wù)總是被放在這個(gè)鏈表的起始處。即OSTCBList總是指向最后建立的那個(gè)任務(wù)，鏈的終點(diǎn)指向空字符NULL(也就是零