一.內(nèi)核概述:
多任務(wù)系統(tǒng)中,內(nèi)核負(fù)責(zé)管理各個(gè)任務(wù),或者說為每個(gè)任務(wù)分配CPU時(shí)間,并且負(fù)責(zé)任務(wù)之間的通訊。內(nèi)核提供的基本服務(wù)是任務(wù)切換。之所以使用實(shí)時(shí)內(nèi)核可以大大簡(jiǎn)化應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì),是因?yàn)閷?shí)時(shí)內(nèi)核允許將應(yīng)用分成若干個(gè)任務(wù),由實(shí)時(shí)內(nèi)核來管理它們。內(nèi)核本身也增加了應(yīng)用程序的額外負(fù)荷,代碼空間增加ROM的用量,內(nèi)核本身的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)增加了RAM的用量。但更主要的是,每個(gè)任務(wù)要有自己的棧空間,這一塊吃起內(nèi)存來是相當(dāng)厲害的。內(nèi)核本身對(duì)CPU的占用時(shí)間一般在2到5個(gè)百分點(diǎn)之間。
UC/OS-II有一個(gè)精巧的內(nèi)核調(diào)度算法,實(shí)時(shí)內(nèi)核精小,執(zhí)行效率高,算法巧妙,代碼空間很少。
二.UC/OS-II內(nèi)核調(diào)度特點(diǎn):
1.只支持基于優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度算法,不支持時(shí)間片輪訓(xùn);
2.64個(gè)優(yōu)先級(jí),只能創(chuàng)建64個(gè)任務(wù),用戶只能創(chuàng)建56個(gè)任務(wù);
3.每個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)都不相同。
4.不支持優(yōu)先級(jí)逆轉(zhuǎn);
5.READY隊(duì)列通過內(nèi)存映射表實(shí)現(xiàn)快速查詢。效率非常高;
6.支持時(shí)鐘節(jié)拍;
7.支持信號(hào)量,消息隊(duì)列,事件控制塊,事件標(biāo)志組,消息郵箱任務(wù)通訊機(jī)制;
8.支持中斷嵌套,中斷嵌套層數(shù)可達(dá)255層,中斷使用當(dāng)前任務(wù)的堆棧保存上下文;
9.每個(gè)任務(wù)有自己的堆棧,堆棧大小用戶自己設(shè)定;
10.支持動(dòng)態(tài)修改任務(wù)優(yōu)先級(jí);
11.任務(wù)TCB為靜態(tài)數(shù)組,建立任務(wù)只是從中獲得一個(gè)TCB,不用動(dòng)態(tài)分配,釋放內(nèi)存;
12.任務(wù)堆棧為用戶靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)創(chuàng)建,在任務(wù)創(chuàng)建外完成,任務(wù)創(chuàng)建本身不進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配;
13.任務(wù)的總個(gè)數(shù)(OS_MAX_TASKS)由用戶決定;
14.0優(yōu)先級(jí)最高,63優(yōu)先級(jí)最低;
15.有一個(gè)優(yōu)先級(jí)最低的空閑任務(wù),在沒有用戶任務(wù)運(yùn)行的時(shí)候運(yùn)行.
三.任務(wù)控制塊OS_TCB描述:
UC/OS-II的TCB數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,內(nèi)容容易理解,保存最基本的任務(wù)信息,同時(shí)還支持裁減來減小內(nèi)存消耗,TCB是事先根據(jù)用戶配置,靜態(tài)分配內(nèi)存的結(jié)構(gòu)數(shù)組,通過優(yōu)先級(jí)序號(hào)進(jìn)行添加,查找,刪除等功能。減少動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配和釋放。因?yàn)橐揽績(jī)?yōu)先級(jí)進(jìn)行TCB分配,每個(gè)任務(wù)必須有自己的優(yōu)先級(jí),不能和其他任務(wù)具有相同的優(yōu)先級(jí)。
typedefstructos_tcb
{
OS_STK*OSTCBStkPtr;
#ifOS_TASK_CREATE_EXT_EN
void*OSTCBExtPtr;
OS_STK*OSTCBStkBottom;
INT32UOSTCBStkSize;
INT16UOSTCBOpt;
INT16UOSTCBId;
#endif
structos_tcb*OSTCBNext;
structos_tcb*OSTCBPrev;
#if(OS_Q_EN&&(OS_MAX_QS>=2))||OS_MBOX_EN||OS_SEM_EN
OS_EVENT*OSTCBEventPtr;
#endif
#if(OS_Q_EN&&(OS_MAX_QS>=2))||OS_MBOX_EN
void*OSTCBMsg;
#endif
INT16UOSTCBDly;
INT8UOSTCBStat;
INT8UOSTCBPrio;
INT8UOSTCBX;
INT8UOSTCBY;
INT8UOSTCBBitX;
INT8UOSTCBBitY;
#ifOS_TASK_DEL_EN
BOOLEANOSTCBDelReq;
#endif
}OS_TCB;
.OSTCBStkPtr是指向當(dāng)前任務(wù)棧頂?shù)闹羔槨?/p>
.*OSTCBExtPtr;:任務(wù)擴(kuò)展模塊使用;
.*OSTCBStkBottom;
.OSTCBStkSize;.
.OSTCBOpt;
.OSTCBId;
.OSTCBNext和.OSTCBPrev用于任務(wù)控制塊OS_TCBs的雙重鏈接,
.OSTCBEventPtr是指向事件控制塊的指針
.OSTCBMsg是指向傳給任務(wù)的消息的指針。
.OSTCBDly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,
.OSTCBStat是任務(wù)的狀態(tài)字。
.OSTCBPrio是任務(wù)優(yōu)先級(jí)。
.OSTCBX,.OSTCBY,.OSTCBBitX和.OSTCBBitY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
OSTCBY=priority>>3;
OSTCBBitY=OSMapTbl[priority>>3];
OSTCBX=priority&0x07;
OSTCBBitX=OSMapTbl[priority&0x07];
.OSTCBDelReq是一個(gè)布爾量,用于表示該任務(wù)是否需要?jiǎng)h除
評(píng)論
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