嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μcos原理與實(shí)踐(2)(編輯修改稿)
2025-06-17 06:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ertask(void *pParam) { INT8U i=0。 for(。){ printf(%d\n,i)。 i++。 OSTimeDly(100)。 } } 作者盧有亮 圖書 PPT和全部代碼下載 《 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐 》 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的是多任務(wù)的操作系統(tǒng)，系統(tǒng)中必然有多任務(wù)在執(zhí)行。其中有用戶任務(wù)，如前面的 usertask，也有操作系統(tǒng)的系統(tǒng)任務(wù)如空閑任務(wù)和統(tǒng)計(jì)任務(wù)。多任務(wù)的運(yùn)行相對(duì)于其他的系統(tǒng)，其優(yōu)點(diǎn)是可以大大提高 CPU的利用率，又必然使應(yīng)用程序分成多個(gè)程序模塊，實(shí)現(xiàn)模塊化，應(yīng)用程序更易于設(shè)計(jì)和維護(hù)。 在嵌入式應(yīng)用的場(chǎng)合的多任務(wù)使用的例子是在一個(gè) ARM采集處理系統(tǒng)中，同時(shí)采集 16路信號(hào)，同時(shí)又要對(duì)多信號(hào)進(jìn)行處理和傳輸，可以創(chuàng)建 16個(gè)任務(wù)負(fù)責(zé) 16路信號(hào)的采集，創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理，再創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸。 作者盧有亮 圖書 PPT和全部代碼下載 《 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐 》 1. 3任務(wù) 作者盧有亮 圖書 PPT和全部代碼下載 《 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐 》 1. 3任務(wù) 創(chuàng)建任務(wù)睡眠態(tài) 就緒態(tài)刪除任務(wù)運(yùn)行態(tài)任務(wù)切換任務(wù)切換刪除任務(wù)阻塞態(tài)事件等待刪除任務(wù)等待的事件發(fā)生掛起態(tài)中斷返回( 仍為最高優(yōu)先級(jí) )返回( 不是最高優(yōu)先級(jí) )作者盧有亮 圖書 PPT和全部代碼下載 《 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐 》 任務(wù)已經(jīng)被裝入內(nèi)存了，可是并沒有準(zhǔn)備好運(yùn)行。例如上面給出的usertask代碼，以代碼的形式存在于內(nèi)存中，在調(diào)用OSTaskCreate（任務(wù)創(chuàng)建函數(shù)）創(chuàng)建之前，處于睡眠態(tài)。睡眠態(tài)的任務(wù)不會(huì)得到運(yùn)行的，操作系統(tǒng)也不會(huì)給其設(shè)置為運(yùn)行而準(zhǔn)備的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。 當(dāng)操作系統(tǒng)調(diào)用 OSTaskCreate創(chuàng)建一任務(wù)后，任務(wù)就進(jìn)入就緒態(tài)。從圖 ，任務(wù)也可以從其他狀態(tài)轉(zhuǎn)到就緒態(tài)。處于就緒態(tài)的任務(wù)操作系統(tǒng)已經(jīng)為其運(yùn)行配置好了任務(wù)控制塊等數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)沒有比其更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，或比其優(yōu)先級(jí)更高的任務(wù)處于阻塞狀態(tài)的時(shí)候，就能被操作系統(tǒng)調(diào)度而進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。從就緒態(tài)到運(yùn)行態(tài)，操作系統(tǒng)調(diào)用任務(wù)切換函數(shù)完成。 任務(wù)真正占有 CPU，得到運(yùn)行。這時(shí)運(yùn)行的代碼就是任務(wù)的代碼。如 usertask。處于運(yùn)行態(tài)的任務(wù)如果運(yùn)行完成，就會(huì)轉(zhuǎn)為睡眠態(tài)。如果有更高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)搶占了 CPU，就會(huì)轉(zhuǎn)到就緒態(tài)。如果因?yàn)榈却骋皇录?，例如等待一秒鐘的時(shí)間，如OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC)，需要暫時(shí)放棄 CPU的使用權(quán)而讓其他任務(wù)得以運(yùn)行，就進(jìn)入了阻塞狀態(tài)。當(dāng)由于中斷的到來而使 CPU進(jìn)入中斷服務(wù)程序（ ISR），必然使正在運(yùn)行的任務(wù)放棄CPU而轉(zhuǎn)入中斷服務(wù)程序，這時(shí)被中斷的程序就被掛起而進(jìn)入掛起態(tài)。 總之，任務(wù)要得到運(yùn)行必須進(jìn)入運(yùn)行態(tài)， CPU只有一個(gè)不能讓每個(gè)任務(wù)同時(shí)進(jìn)入運(yùn)行態(tài)，進(jìn)入運(yùn)行態(tài)的任務(wù)有且只有一個(gè)。 阻塞對(duì)于操作系統(tǒng)的調(diào)度，任務(wù)的協(xié)調(diào)運(yùn)行是非常重要的。我們能看到圖 ，而不是只有一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)得到運(yùn)行，就是因?yàn)?usertask在沒有事情可做，等待一秒鐘的時(shí)候，不是強(qiáng)行運(yùn)行代碼，而是把自己阻塞起來，使操作系統(tǒng)可以調(diào)度其他的任務(wù)。 當(dāng)任務(wù)在等待某些還沒有被釋放的資源，等待一定的時(shí)間等時(shí)候，要阻塞起來，等到條件滿足的時(shí)候再重新回到就緒態(tài)，又能被操作系統(tǒng)調(diào)度以進(jìn)入運(yùn)行態(tài)，這是實(shí)時(shí)系統(tǒng)必須要實(shí)現(xiàn)的功能之一。 一些不理解操作系統(tǒng)的同學(xué)在編程的時(shí)候，在等待的時(shí)候常常使用FOR循環(huán)，不停的執(zhí)行代碼而使 CPU的利用率暴增，使系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境十分惡劣，甚至造成死機(jī)，是不可取的 當(dāng)任務(wù)在運(yùn)行時(shí)，因?yàn)橹袛嗟陌l(fā)生，例如定時(shí)器中斷每個(gè)時(shí)鐘滴答（ clock tic ,指每個(gè)時(shí)鐘周期）中斷一次，而被剝奪 CPU的使用權(quán)，而進(jìn)入掛起態(tài)。在中斷返回的時(shí)候，若該任務(wù)還是最高優(yōu)先級(jí)的，就恢復(fù)運(yùn)行，如果不是這樣，只能回到就緒態(tài)。 作者盧有亮 圖書 PPT和全部代碼下載 《 嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)原理與實(shí)踐 》 任務(wù)切換就是 context switch，是任務(wù)調(diào)度的重要部分。從字面上是上下文切換。任務(wù)切換是暫停一個(gè)任務(wù)的運(yùn)行，運(yùn)行另一個(gè)就緒的任務(wù)。暫停一個(gè)任務(wù)，以后又能恢復(fù)運(yùn)行，必須考慮將這個(gè)任務(wù)運(yùn)行的信息保存，而恢復(fù)運(yùn)行的時(shí)候需要將這
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