注：本章接着上一章节书写
四、任务就续表及任务调度
1、什么是多任务系统
并发：
同一个处理器轮换地运行多个程序。或者说是由多个程序轮班地占用处理器这个资源。且在占用这个资源期间，并不一定能够把程序运行完毕。
那么处理器如何进行程序的切换呢？
两句话：
（1）处理器是个傻瓜，PC让它干啥，它就干啥。
（2）PC是个指路器，它指向哪儿，处理器就去哪儿。
从此可以知道，哪个程序占有了PC，哪个程序就占有了处理器。
深刻地理解PC是理解系统进行程序切换动作的关键。
那么我们如何操作PC？
（1）数据传送指令
（2）子程序返回指令（由堆
栈弹出）
（3）中断、中断返回指令
（由堆栈弹出）
系统是通过把待运行程序的地址赋予程序计数器PC来实现程序的切换的。
多任务切换与处理器之间关系的处理？
1、首先在内存中为每个任务创建一个虚拟的处理器（处理器部分的运行环境）
2、当需要运行某个任务时，就把该任务的虚拟处理器复制到实际处理器中
3、当需要终止当前任务时，则把任务对应的虚拟处理器复制到内存
4、再把另一个需要运行的任务的需处理器复制到实际处理器中
调度器：
由操作系统的调度器按某种规则来进行这两个复制操作
总结来说，任务的切换是任务运行环境的切换
2、虚处理器
虚拟处理器应该存储的主要信息：
1、程序的断点地址（PC）
2、任务堆栈指针（SP）
3、程序状态字寄存器（PSW）
4、通用寄存器内容
5、函数调用信息（已存在于堆栈）
这些内容通常保存在任务堆栈中，这些内容也常叫做任务的上下文。
（1）任务切换的关键
任务切换的关键是把程序的“私有堆栈指针”赋予处理器的的堆栈指针SP，实质上系统是通过SP的切换来实现程序的切换的。
用户需要建立概念：
（1）具有控制块的程序才是一个可以被系统所运行的任务
（2）程序代码、私有堆栈、任务控制块是任务的三要件
（3）任务控制块提供了运行环境的存储位置
3、任务就续表的结构
为了能够使系统清楚地知道，系统中哪些任务已经就绪，哪些还没有就绪，μC/OS_II 在 RAM中设立了一个记录表，系统中的每个任务都在这个表中占据一 Bit 的位置，并用这个位置的状态（1或者0）来表示任务是否处于就绪状态，这个表就叫做任务就绪状态表，简称叫任务就绪表 ---- 一个 INT8U 的数组 OSRdyTbl[ ] 充当，最多8个元素，可以标示64个任务。
4、任务优先级数据结构分析
（1）uC/OS-II 最多管理64个任务，Prio值域：0 ~ 63，对应的二进制数 000,000 ~ 111,111（6bit）， OSRdyGrp（任务组就绪变量）8 bit，任务就续数组元素 OSRdyTbl 也是8bit。
（2）prio.D[5:3] — 对应 OSRdyTbl 的下标（任务组号 x ）， 也对应 OSRdyGrp 的位号。
（3）prio.D[2:0] —对应 OSRdyTbl 元素的位号（任务组号 y ）
备注：这就是 prio 的值和任务就绪表的映射关系。
举例：prio = 29 的任务在任务就续表中的表示。prio = 29 ， 其 8 进制表示为：35 O
依照 prio “置/清” 任务就绪表的操作，在 uC/OS-II 中预定义了一个 OSMapTbl[ ] 数组：
OSMapTbl[0] = 0000,0001B
OSMapTbl[1] = 0000,0010B
OSMapTbl[2] = 0000,0100B
OSMapTbl[3] = 0000,1000B
OSMapTbl[4] = 0001,0000B
OSMapTbl[5] = 0010,0000B
OSMapTbl[6] = 0100,0000B
OSMapTbl[7] = 1000,0000B
在程序中，可以用下面的代码把优先级别为 prio 的任务置为就绪状态：
OSRdyGrp | = OSMapTbl[prio>>3];
OSRdyTbl[prio>>3] | = OSMapTbl[prio&0x07];
使用如下代码可使一个优先级别为prio的任务脱离就绪状态：
if((OSRdyTbl[prio>>3]&=~OSMapTbl[prio&0x07])==0)
OSRdyGrp &= ~ OSMapTbl[prio>>3];
5、任务就续表的操作
（1）从 prio 到就绪表( OSRdyGrp、OSRdyTbl[ ] )的操作（进入/脱离 ---- 就绪状态）。
（2）从就绪表( OSRdyGrp、OSRdyTbl[ ] )的当前状态（位图）到最高优先级别 prio 的（任务）映射操作。
依照任务就绪表的状态计算 prio 的操作，在 uC/OS-II 中预定义了一个 OSUnMapTbl[ ] 数组：
INT8U const OSUnMapTbl[ ] = {
0,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,
4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,
5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,
… …
};
备注：该数组共计256个元素
说明：在 “按图索骥” 算法中，对于所有的任务其 “索骥” 时间都是一致的。
S1、以系统变量 OSRdyGrp 为下标，查 OSUnMapTbl[] 表，可得 y 。
S2、以 OSRdyTbl[] 的第 y 元素为下标，查 OSUnMapTbl[] 表，可得 x 。
用下代码可从任务就绪表中获取优先级别最高的就绪任务（prio）：
y = OSUnMapTal[OSRdyGrp]; // D5、D4、D3位
x = OSUnMapTal[OSRdyTbl[y]]; // D2、D1、D0位
prio = (y<<3)+x; // 优先级别
或
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
prio = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
总结：
uC/OS-II 系统就是通过查找任务就绪表来获取待运行任务的优先级，即最高优先级的任务句柄，并进行任务调度。
6、任务的调度
（1）任务切换 ---- CPU 从运行某一任务转换到运行另一任务的过程。
（2）任务调度---- 按照某规则进行任务切换的工作过程。
（3）uC/OS-II 中的任务切换有 “任务调度器” 来完成。
（4）任务调度器的两项主要工作：①从任务就绪表中查找优先级最高的就绪任务，②实现任务切换。
（5）uC/OS-II 中有两个 “任务调度器” ：任务级的调度器( OS_Sched( ) )，中断级的调度器( OSIntCtxSw( ) )。
调度器进行任务切换的两个工作步骤：
（1）获得待运行任务 TCB 的指针
获得了最高优先权就绪任务的 “优先级” 后（存放在全局系统变量 OSPrioHighRdy ） ，用下指令即可获取该任务的 TCB，很简单：
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy ]
（2）断点数据切换
其主要工作：完成当前任务到待运行任务的切换。
几个概念：
断点 --- 当前任务被终止运行的位置。
断点数据 --- 断点处 CPU 的 PC、SP、PSW 以及通用寄存器(R0～R12)的当前数据。
任务切换宏 OS_TASK_SW( ) 依次完成的7项工作：
被中止Task的断点指针（PC）入栈保护
被中止Task通用寄存器入栈保护
被中止Task系统管理 SP →该TCB->OSTCBStkPtr
获得待运行任务TCB
获得待运行任务 TCB->OSTCBStkPtr
恢复待运行任务CPU现场（不包含PC）
切换CPU.PC ，使CPU接续运行待运行Task断点。
五、任务的创建
任务的创建 — 创建该任务的TCB；在TCB中将该任务的Code、Stack关联起来和TCB共同构成Task。
uC/OS-II提供两个系统函数创建Task ：
OSTaskCreate( )
OSTaskCreateExt( )
创建任务的一般方法：
Task 可在主函数 main( ) 中操作系统调度启动（OSStart( )）前创建。
也可在Task中创建其他的Task，应用中习惯使用此结构。
uC/OS-II要求：在OSStart( )前，必须至少创建一个用户Task。
创建任务的示意代码：
void main( )
{
… … //主要是系统硬件初始化
OSInit( ); // uC/OS-II 初始化
… … //创建消息机制
OSTaskCreate(Task_A,……); // 创建任务A
OSStart( ); // 启动多任务调动
}
void Task_A(void * pdata) //任务A
{
…… // 安装并启动 uC/OS-II 系统时钟
OSStatInit( ); // 初始化统计任务（如果需要的话）
…… // 在此处可以创建其他任务
For ( ; ; ) // Task_A 任务体
{
……
}
}
两个延时函数的原型：
void OSTimeDly( INT16U ticks ) /* ticks 是节拍数 */
INT8U OSTimeDlyHMSM (INT8U hours, INT8U minutes,
INT8U seconds, INT16U milli) /* 绝对时间延时，位于OS_TIME.C */
备注：
1、参数值域 hours<255, minutes<59, seconds<59, milli<999
2、这两个系统函数定义在OS_TIME.C文件中。
3、关于节拍周期定义在OS_CFG.H文件中。