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UCOS学习（三）——任务管理基础

2023-05-16
  • ⏩ 大家好哇！我是小光，嵌入式爱好者，一个想要成为系统架构师的大二学生。
  • ⏩最近开始学习UCOS操作系统，后面会更新一些关于UCOS学习笔记。
  • ⏩今天学习了任务管理基础知识。
  • ⏩感谢你的阅读，不对的地方欢迎指正。

UCOS任务管理

  • 一.delay
  • 任务管理
    • UCOS系统任务：
    • 任务状态
  • 任务
      • 1.任务堆栈
      • 2.任务控制块
      • 3.优先级
      • 4.任务就绪表
  • 总结

一.delay

在delay_init()中我们要知道SysTick->LOAD=reload; //每1/delay_ostickspersec秒中断一次，找到delay_ostickspersec的定义发现他是1000u；
也就是说reload为1/1000us=1ms;这个就是OS系统中断的周期；
对OS系统中的延时函数delay_ms()有影响：也就是让我们延时小于系统中断的周期的时候执行的还是普通的延时函数，这一点要注意，也是因为我们把系统的延时周期调整到了1ms所以也不用担心。

//延时nms
//nms:要延时的ms数
void delay_ms(u16 nms)
{	
	if(delay_osrunning&&delay_osintnesting==0)	//如果OS已经在跑了,并且不是在中断里面(中断里面不能任务调度)	    
	{		 
		if(nms>=fac_ms)							//延时的时间大于OS的最少时间周期 
		{ 
   			delay_ostimedly(nms/fac_ms);		//OS延时
		}
		nms%=fac_ms;							//OS已经无法提供这么小的延时了,采用普通方式延时    
	}
	delay_us((u32)(nms*1000));					//普通方式延时  
}

void delay_init()
{
#if SYSTEM_SUPPORT_OS  							//如果需要支持OS.
	u32 reload;
#endif
	SysTick_CLKSourceConfig(SysTick_CLKSource_HCLK_Div8);	//选择外部时钟  HCLK/8
	fac_us=SystemCoreClock/8000000;				//为系统时钟的1/8  
#if SYSTEM_SUPPORT_OS  							//如果需要支持OS.
	reload=SystemCoreClock/8000000;				//每秒钟的计数次数 单位为M  
	reload*=1000000/delay_ostickspersec;		//根据delay_ostickspersec设定溢出时间
												//reload为24位寄存器,最大值:16777216,在72M下,约合1.86s左右	
	fac_ms=1000/delay_ostickspersec;			//代表OS可以延时的最少单位	   

	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_TICKINT_Msk;   	//开启SYSTICK中断
	SysTick->LOAD=reload; 						//每1/delay_ostickspersec秒中断一次	
	SysTick->CTRL|=SysTick_CTRL_ENABLE_Msk;   	//开启SYSTICK    

#else
	fac_ms=(u16)fac_us*1000;					//非OS下,代表每个ms需要的systick时钟数   
#endif
}

任务管理

UCOS系统任务：

  1. 空闲任务：UCOSIII创建的第一个任务，UCOSIII必须创建的任务，此任务有UCOSIII自动创建。
  2. 时钟节拍任务：此任务也是必须要创建的任务。
  3. 统计任务：可选任务，用来统计CPU使用率和各个任务的堆栈使用量。此任务是可选任务，由宏OS_CFG_STAT_TASK_EN控制是否使用此任务。
  4. 定时任务：用来向用户提供定时器，也是可选任务，由宏OS_CFG_TMR_EN控制是否使用此任务。
  5. 中断服务管理任务：可选任务，由OS_CFG_ISR_POST_DEFERRED_EN控制是否使用此任务。

任务状态

  1. 休眠态：任务已经在CPU的flash中，但是还不受UCOSIII管理。
  2. 就绪态：系统为任务分配了任务控制块，并且任务已经在就绪表中登记，这时这个任务就具有了运行的条件，此时任务的状态就是就绪态。
  3. 运行态：任务获得CPU的使用权，正在运行。
  4. 等待态：正在运行的任务需要等待一段时间，或者等待某个事件，这个任务就进入了等待态，此时系统就会把CPU使用权转交给别的任务。
  5. 中断服务态：当发送中断时，当前正在运行的任务就会被挂起，CPU转而去执行中断服务函数，此时的任务状态叫做中断服务态。

任务

1.任务堆栈

任务堆栈用来在切换任务和调用其他函数的时候来保存现场。
创建过程为：

#define START_STK_SIZE 		512         //堆栈大小
CPU_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE]; //任务堆栈

2.任务控制块

任务控制块是用来记录任务相关信息的数据结构（结构体），它的成员变量不能直接访问。

OS_TCB StartTaskTCB;//任务控制块

3.优先级

在os_cfg.h这个函数中我们可以找到：

#define OS_CFG_PRIO_MAX                64u

任务优先级最大可以设置64-1，这个可以自己更改，数值越大，优先级越小。

4.任务就绪表

UCOSIII将已经就绪的任务放在任务就绪表中，任务就绪表有两部分：优先级位映射表OSPrioTbl[]：用来记录哪个优先级下有任务就绪 和 就绪任务列表OSRdyList[]：用来记录每一个优先级下所有就绪的任务。
位优先级映射表：
在这里插入图片描述
我们用OS_PRIO OS_PrioGetHighest (void)可以找到已经就绪的最高优先级的任务。

总结

我们知道了一个任务有哪些相关的信息，然后就是任务相关的函数的使用了。

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任务管理基础

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