UCOS操作系统

文章目录

UCOS操作系统
前言
一、任务堆栈
- 1.创建任务堆栈
二、任务控制块
- 1.创建任务控制块
三、UCOSIII系统初始化
四、任务调度
- 1.可剥夺型任务调度
- 2.任务调度的上锁与解锁
- 3.时间片轮转调度
五、任务切换

前言

UCOSIII中的任务由三部分组成：任务堆栈、任务控制块和任务函数。

一、任务堆栈

任务堆栈是任务的重要部分，堆栈是在RAM中按照“先进先出(FIFO)”的原则组织的一块连续的存储空间。为了满足任务切换和响应中断时保存CPU寄存器中的内容及任务调用其它函数时的需要，每个任务都应该有自己的堆栈。

1.创建任务堆栈

#define START_STK_SIZE       512 //堆栈大小
CPU_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE]; //定义一个数组来作为任务堆栈

CPU_STK为CPU_INT32U类型，也就是unsigned int类型，为4字节的，那么任务堆栈START_TASK_STK的大小就为：512 X 4=2048字节!

二、任务控制块

1.创建任务控制块

任务控制块是用来记录与任务相关的信息的数据结构，每个任务都要有自己的任务控制块。任务控制块由用户自行创建

OS_TCB StartTaskTCB;  //创建一个任务控制块

OS_TCB为一个结构体，描述了任务控制块，任务控制块中的成员变量用户不能直接访问，更不可能改变他们。

一个完整的创建优先级堆栈大小任务控制块任务堆栈任务函数和FreeRTOS其实是一样的
同一优先级下如果有多个任务的话最先运行的永远是HeadPtr所指向的任务！

三、UCOSIII系统初始化

第一步便是如何初始化UCOS，函数OSInit()用来完成UCOSIII的初始化，而且OSInit()必须先于其他UCOSIII函数调用，包括OSStart()。

int main(void)
{OS_ERR err;……//其他函数，一般为外设初始化函数……OSInit(&err);……//其他函数，一般为创建任务函数……OSStart(&err);
}

使用函数OSStart()来启动UCOSIII

四、任务调度

1.可剥夺型任务调度

任务调度就是中止当前正在运行的任务转而去执行其他的任务。
UCOSIII是可剥夺型内核，因此当一个高优先级的任务准备就绪，并且此时发生了任务调度，那么这个高优先级的任务就会获得CPU的使用权！
UCOSIII中的任务调度是由任务调度器来完成的，任务调度器有2种：任务级调度器和中断级调度器。
任务级调度器为函数OSSched()。
中断级调度器为函数OSIntExit()，当退出外部中断服务函数的时候使用中断级任务调度。

2.任务调度的上锁与解锁

有时候我们并不希望发生任务调度，因为始终有一些代码的执行过程是不能被打断的。此时我们就可以使用函数OSSchedLock()对调度器加锁，当我们想要恢复任务调度的时候就可以使用函数OSSchedUnlock()给已经上锁的任务调度器解锁

3.时间片轮转调度

UCOSIII允许一个优先级下有多个任务，每个任务可以执行指定的时间(时间片)，然后轮到下一个任务，这个过程就是时间片轮转调度，当一个任务不想在运行的时候就可以放弃其时间片。
时间片轮转调度器为：OS_SchedRoundRobin()。

五、任务切换

当UCOSIII需要切换到另外一个任务时，它将保存当前任务的现场到当前任务的堆栈中，主要是CPU寄存器值，然后恢复新的现场并且执行新的任务，这个过程就是任务切换。

任务切换分为两种：任务级切换和中断级切换。
任务级切换函数为：OSCtxSw()。
中断级切换函数为：OSIntCtxSw()。