μCOS-II中任务就绪表及任务调度的操作以及OSUnMapTbl[]优先级的计算

在整理这个学期老师发的ppt中想起来了这个知识点，感觉很重要，当时也是迷糊了很久才搞懂；
主要写一些任务就绪表的结构和操作，如何通过查找OSUnMapTbl[]找到任务优先级

先了解一下任务调度

多任务操作系统系统的核心工作就是任务调度（Task Scheduling）。
所谓调度，就是通过一个算法在多个任务中确定哪个任务来运行，做这项工作的函数就叫做调度器（Scheduler）,英文还有一词叫dispatcher，也是调度器的意思。

μC/OS-Ⅱ进行任务调度的思想是，近似的每时每刻让优先级最高的就绪任务处于运行状态。

μC/OS-Ⅱ进行任务调度的依据就是任务就绪表。

（！！！！也就是说我们要通过任务就绪表找到处于就绪态的最高优先级的任务！！！）

任务就绪表的结构

1：

每个任务的就绪态标志都放入就绪表中的，就绪表中有两个变量OSRdyGrp和OSRdyTbl[ ]。

注意： 两个变量为OSRdyGrp和OSRdyTbl[ ]，其中OSRdyGrp为一个数，但是OSRdyTbl[ ]为一个数组！！！！
这里很重要！！！ 因为当时我也是卡在了这里，一直以为OSRdyGrp也是一个数组！！！但它是一个数！！！

2：

在OSRdyGrp中，任务按优先级分组，8个任务为一组。OSRdyGrp中的每一位表示8组任务中每一组中是否有进入就绪态的任务。
注意： OSRdyGrp为有八位的二级制数，一位代表一组，一组有八个任务，当该位置0时，代表该组任务中存在（不一定有几个）进入就绪态的任务

3：

任务进入就绪态时，就绪表OSRdyTbl[ ]中的相应元素的相应位也置位。

例如OSRdyTbl[0]是一个八位的二级制数，该二进制数中每一位代表一个优先级的任务，为1时就代表该任务处于就绪态

在这个网格中0,1，2,3。。。代表优先级，按序排列，对应优先级的就绪任务置1
（！！要注意优先级是从0开始，同时数组也是从0开始）至于为什么强调这一点，后面解释例题的时候可以感受一下

通过例题来了解一下

给了一个任务其优先级别为Prio=30(二进制为00011110)

如果直接填到表中的话，直接就是30/8 判断第几行，然后根据余数置1就好

但是通过二进制来看，任务优先级的低三位用于确定任务在总就绪表OSRdyTbl[]中的所在位。接下去的三位用于确定是在OSRdyTbl[]数组的第几个元素（同时也是确定OSRdyGrp那一位为置1）。
在画红圈的位置上置1

对任务就绪表的操作：

插入任务就绪表中

代码：

OSRdyGrp |= OSMapTbl[prio >>3];
OSRdyTbl[prio >> 3] |= OSMapTbl[prio & 0x07];

解释一下这个代码： prio 代表优先级
prio >>3的意思是优先级右移三位，也就是优先级除以8的的值，也就是说，在任务就绪表中OSMapTbl数组中第几个元素，或者说这个任务应该放在第几个任务组中（一个任务组有八个任务），在上一个例子中优先级为30，30>>8=3,也就是说该优先级应该在第三组（注意我们是有第0组的）任务中，所以OSRdyGrp的第三位要置1(OSRdyGrp是有第0位的），置1的方式就是用过代码OSRdyGrp |= OSMapTbl[prio >>3];
可以观察一下OSMapTbl[prio >>3]，还是以优先级30为例，OSMapTbl[30>>3]为OSMapTbl[3]=0000 1000，这个数与OSRdyGrp进行或运算，也就是将OSRdyGrp的第三位置1（OSRdyGrp是有第0位的），意味着该优先级的任务要放在第三组

在对数组OSRdyTbl[]进行操作，其实也就是判断该优先级任务在第三组中的哪一个位置
还是以优先级30为例，OSRdyTbl[30 >> 3]=OSRdyTbl[3]，即要对第三组任务进行操作，OSRdyTbl[3]代表一个八位的二进制数，每一位代表一个优先级的任务，在这一组任务中要将对应优先级的任务置1，prio & 0x07的意思是，进行相与操作，留下后面三位，类似于prio除以8的余数，以30为例，30&0x07=6，也就是说在第三组任务中的第六个任务要置1,（从0开始数），该操作要通过第二行代码实现

OSMapTbl[30& 0x07]= OSMapTbl[6]=0100 0000，要将OSRdyTbl[3]元素的第六位置1，即OSRdyTbl[3] |= OSMapTbl[6];

注意：所有计数都是从0开始，都是以插入优先级30为例

将任务从就绪表中删除

代码：

if((OSRdyTbl[prio >> 3] &= ~OSMapTbl[prio & 0x07]) = = 0)
OSRdyGrp &= ~OSMapTbl[prio >> 3];

解释一下这个代码
从就绪表中删除任务，也就是说，要将对应优先级的位置置01，对于OSRdyTbl[]变量的操作，也就是通过对应优先级，找到这个任务属于哪一个组，比如说属于第n组，也就是OSRdyTbl[n]这个变量要改变，我们已经知道这个数组的元素是一个八位的二进制数，找到该优先级在该组任务中处于第几个，比如说处于m个，即要将OSRdyTbl[n]第m位置0

对于OSRdyGrp变量的操作，我们已知OSRdyGrp是一个八位的二进制数，一位代表一组任务，当某一位为1时，即对应的一组任务中有处于就绪态的任务，当我们通过优先级找到任务所处于的组数时，比如说属于第n组，由于我们是删除操作，当n组任务中只有一个任务时，当我们删除操作完成后，即n组任务没有就绪状态的任务，所以OSRdyGrp的第n位为0，反之，如果n组有多个处于就绪态的任务，当我们删除操作执行完后，n组还有其他的就绪态任务，所以，OSRdyGrp的第n位不变，还是1,代表n组还有就绪态任务

再说一下这个代码
prio & 0x07这一步操作是要知道对应优先级处于第n组的第几个任务，也就是说求m，prio >> 3是在求对应优先级处于第几组，也就是求n，
OSRdyTbl[prio >> 3] &= ~OSMapTbl[prio & 0x07]可以变为OSRdyTbl[n] &= ~OSMapTbl[m]，对应上面的表，可以知道这一步是将对应位置的任务置0，
if((OSRdyTbl[prio >> 3] &= ~OSMapTbl[prio & 0x07]) = = 0)，在这个语句中判断OSRdyTbl[prio >> 3] &= ~OSMapTbl[prio & 0x07])，是否为全0，也就是说，置0后，该组任务是不是全都为0，如果全0，则该组对应的OSRdyGrp的位置就要置0，如果不是全0，则代表该组任务还有就绪态任务，所以不需要更改OSRdyGrp的值

注意：所有计数都是从0开始

查找就绪表中优先级最高的任务

通过例题来感受一下

例：

已知OSRdyGrp=01101000B(0x68),OSRdyTbl[3]=11100100B(0xE4)，找出进入就绪态的优先级最高的任务

通过观察OSRdyGrp=01101000B(0x68)，可以知道第3组，第5,6组有就绪态任务；（优先级值越小，优先级越高）。所以最高优先级任务在第三组，也就是说OSRdyGrp从右向左看，第一个为1的位置，就是优先级最高任务所在的组数，观察SRdyTbl[3]=11100100B(0xE4），可以知道，在第三组中从右向左看，第2个，第5,6，7个任务处于就绪态，所以优先级最高的任务，在第2个位置上，所以优先级为3*8+2=26（还是要强调一点：所有计数都是从0开始）

代码：

int bitscan(int num){//找到一个八位的二进制数中第一个是1的位置int n,mask;mask=1;for(n=0;n<8;n++){if(num&mask)//如果num和mask相与不为0，即num的第n位为1break;mask=mask<<1;}return n;
}y=bitscan(OSRdyGrp);//y等于OSRdyGrp的第一个为1的位置
x=bitscan(OSRdyTbl[y]);//同理y
prio=(y<<3)+x;

到这里应该知道一点，当寻找优先级最高的任务时，也就是说我们要寻找OSRdyGrp的第一个为1的位置，以及对应的OSRdyTbl[y]中第一个为1的位置（从低位向高位看）

通过OSUnMapTbl[] 数组来查找任务最高优先级

设计思想： OSUnMapTbl[]表中每个元素的值表示该元素的索引值的最低为1位的位置。
例如，第4个元素OSUnMapTbl[4] ，其索引值4的二进制表示为(00000100)，其最低为1的位是第2位，所以OSUnMapTbl[]表的第4个元素值是2。再比如第5个元素，其索引值5的二进制表示为（00000101），其最低为1的位是第0位，所以第5个元素值为0。
优缺点： OSUnMapTb的好处是查找时间确定(以空间换时间)，但是要占用256个字节的RAM空间。如果应用系统的内存很宝贵，是否可以直接用代码替OSUnMapTb。

所以当我们寻找一个数的最低为1的位置时可以通过OSUnMapTbl[]来寻找，

还是上面那个例题

第二种方式：

y    = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];//找到OSRdyGrp的最低为1的位
x    = OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]];//同理y
prio = (y << 3) + x;

一定要分清！！OSUnMapTbl[]数组只是来查找最低为1的位的一个方式，比如说一个数n,通过OSUnMapTbl[n]=y,所以数n中从右向左第一个为1的位置为y

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