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UCOS学习之任务调度机制
发布时间：2017-05-22 12:50 回复:0 查看:2856 最后回复：2017-05-22 12:50
一个操作系统内核提供的最核心的功能就是任务的调度机制，操作系统的内核调度机制有大体有两种，一种是时间片轮番调度，就是将一个系统周期分为好几段，第一段时间执行第一个任务，第二段时间执行第二个任务....
每一段时间都执行相应的任务。一种就是抢占式实时内核，即优先级最高的任务优先运行，不论什么时候，只要就绪的任务中有比当前正在执行的任务优先级更高的任务，就暂停当前的任务去执行优先级最高的任务。
UCOS_II
就是抢占式的实时内核。
UCOS
中跟任务调度相关的变量如下：
OS_EXT INT8U OSRdyGrp;
OS_EXT INT8U OSRdyTbl[64];
UCOS
一共支持
64
个任务，任务的优先级的书越低优先级越高。我们将
64
个任务分为
8
组，每组
8
个优先级。
优先级 0 ->7
为优先级组
0
优先级 8 ->15
为优先级组
1
优先级 16->23
为优先级组
2
优先级 24 ->31
为优先级组
3
优先级 32 ->39
为优先级组
4
优先级 40->47
为优先级组
5
优先级 48 ->55
为优先级组
6
优先级 56->63
为优先级组
7
OSRdyGrp
是
INT8U
类型的，
OSRdyGrp
中的每一位代表每一组中是否有任务进入了就绪态。
如果第0
组任何一个任务进入就绪态
-------->OSRdyGrp |= 00000001;
如果第1
组任何一个任务进入就绪态
-------->OSRdyGrp |= 00000010;
如果第2
组任何一个任务进入就绪态
-------->OSRdyGrp |= 00000100;
如果第3
组任何一个任务进入就绪态
-------->OSRdyGrp |= 00001000;
如果第4
组任何一个任务进入就绪态
-------->OSRdyGrp |= 00010000;
如果第5
组任何一个任务进入就绪态
-------->OSRdyGrp |= 00100000;
如果第6
组任何一个任务进入就绪态
-------->OSRdyGrp |= 01000000;
如果第7
组任何一个任务进入就绪态
-------->OSRdyGrp |= 10000000;
总结规律即： OSRdyGrp |= 1<<(
组
);
OSRdyTbl[8]
是一个数组，
OSRdyTbl[n]
中的每一位代表第
n
组中的第几个任务进入了就绪态。
如果第0
组的第一个任务进入了就绪态
-------> OSRdyTbl[0] |= 00000001
如果第0
组的第七个任务进入了就绪态
-------> OSRdyTbl[0] |= 10000000
如果第2
组的第三个任务进入了就绪态
-------> OSRdyTbl[2] |= 00001000
如果第7
组的第六个任务进入了就绪态
-------> OSRdyTbl[7] |= 01000000
即 OSRdyTbl[
组
] |=1<< (
任务的优先级
&0X07)
这里难懂的原因就是数组的下表是0->7,
所以
prio/8
得到的优先级组的范围是
0->7,
但是一个对INT8U
进行逐位操作的时候却是第一位到第八位，要进行转换所以使这里比较难懂
所以使一个任务进入就绪态的过程为(prio
为任务的优先级
)
：
x = piro & 0X07; //
任务在优先级组中的位置
0----->7
y = p >> 3 ; //
任务所处的优先级组
0----->7
bitX = 1<<x;
bitY = 1<<y;
OSRdyGrp |= bitY; //
相应的优先级组的位置
1
OSRdyTbl[y] |= bitX; //
把相应的优先机组中相应的位置
1
以优先级22
的任务为例：
x = 22 & 0X07 = 6;
y = 22 >>3 = 2;
bitX = 1<<6; //01000000
bitY = 1<<2; //00000100
OSRdyGrp |= 00000100 ; //
第
2
个优先级组中有任务处于就绪态
OSRdyTbl[2] |= 01000000; //
第
2
个优先级组中第
7
个任务处于就绪态
与上面相反，使一个任务脱离就绪态的过程如下：
OSRdyTbl[y] &= ~bixX;
if(OSRdyTbl[y]==0)
{
OSRdyGrp &= ~bitY;
}
OSRdyGrp
一共有
8
位，所以一共有
256
中组合，假定
OSRdyGrp = 11011000
，此时的
OSRdyGrp
代表的意思是：优先级组
3,4,6,7
中都有任务进入就绪态了。因为我们只需要处理优先级最高的任务，所以我们只管
OSRdyGrp
中第一个二进制位
1
所在的位置，即当前最高优先级任务在第
3
组中。我们把这
256
中情况都做这样的处理构建出这样一个表，直接查表即可的出当前最高优先级任务所在的组。
INT8U
const OSUnMapTbl[256] = {
0, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x00 to 0x0F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x10 to 0x1F */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x20 to 0x2F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x30 to 0x3F */
6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x40 to 0x4F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x50 to 0x5F */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x60 to 0x6F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x70 to 0x7F */
7, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x80 to 0x8F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x90 to 0x9F */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xA0 to 0xAF */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xB0 to 0xBF */
6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xC0 to 0xCF */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xD0 to 0xDF */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xE0 to 0xEF */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0 /* 0xF0 to 0xFF */
};
先查出最高优先级任务所在的组，然后再查出改组中优先级最高的任务（最先出现1
的二进制位），即可得出最高优先级任务的优先级：
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; //
得到最高优先级任务所在的组
x = OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]; //
该组中优先级最高的位
prio = y<<3 + x; //
最高优先级
跟任务调度相关的函数都在os_core.c
文件中调度的具体函数如下：
该函数的功能是找出就绪表中优先级最高的任务
void OS_Sched (void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr = 0; //
为
CPU
状态寄存器分配空间
#endif
OS_ENTER_CRITICAL();
if (OSIntNesting == 0) //
中断服务程序中不能调度
{
if (OSLockNesting == 0) //
调度器上锁时不能进行调度
{
OS_SchedNew(); //
找出就绪表中优先级最高的任务
if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) //
最高优先级任务不是当前任务时才进行调度
{
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
#if OS_TASK_PROFILE_EN > 0
OSTCBHighRdy->OSTCBCtxSwCtr++; //
统计该任务切换次数
#endif
OSCtxSwCtr++; //
统计系统所有任务切换次数
OS_TASK_SW(); //
执行任务切换
}
}
}
OS_EXIT_CRITICAL();
}
来源：csdn