做过程序的同学都知道，任何一个软件都必须要有初始化的过程，在初始化中会对硬件以及环境进行初步的设置，以便接下来的使用和调度。
在写单片机逻辑程序之时，我的初始化过程大概分为两种：
①外围硬件的初始化（MCU寄存器，时钟，看门狗，串口，IO口，SPI等等）
②代码内参数的初始化（堆栈，变量，结构体等等）
UCOSII系统想要跑起来，当然也需要一系列的初始化，比如中断模式、延时模块、外围硬件等等，但本文不讲硬件相关，只对系统本身的初始化进行一些讲解。
首先请看一段代码：
1 #include "sys.h" 2 #include "delay.h" 3 #include "led.h" 4 #include "includes.h" 5 6 7 /////////////////////////UCOSII任务设置/////////////////////////////////// 8 //START 任务 9 //设置任务优先级 10 #define START_TASK_PRIO 10 //开始任务的优先级设置为最低 11 //设置任务堆栈大小 12 #define START_STK_SIZE 64 13 //任务堆栈 14 OS_STK START_TASK_STK[START_STK_SIZE]; 15 //任务函数 16 void start_task(void *pdata); 17 18 //LED0任务 19 //设置任务优先级 20 #define LED0_TASK_PRIO 7 21 //设置任务堆栈大小 22 #define LED0_STK_SIZE 64 23 //任务堆栈 24 OS_STK LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE]; 25 //任务函数 26 void led0_task(void *pdata); 27 28 29 //LED1任务 30 //设置任务优先级 31 #define LED1_TASK_PRIO 6 32 //设置任务堆栈大小 33 #define LED1_STK_SIZE 64 34 //任务堆栈 35 OS_STK LED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE]; 36 //任务函数 37 void led1_task(void *pdata); 38 39 int main(void) 40 { 41 NVIC_PriorityGroupConfig(NVIC_PriorityGroup_2);//设置中断优先级分组为组2：2位抢占优先级，2位响应优先级 42 delay_init(); //延时函数初始化 43 LED_Init(); //初始化与LED连接的硬件接口 44 OSInit(); 45 OSTaskCreate(start_task,(void *)0,(OS_STK *)&START_TASK_STK[START_STK_SIZE-1],START_TASK_PRIO );//创建起始任务 46 OSStart(); 47 } 48 49 //开始任务 50 void start_task(void *pdata) 51 { 52 OS_CPU_SR cpu_sr=0; 53 pdata = pdata; 54 OS_ENTER_CRITICAL(); //进入临界区(无法被中断打断) 55 OSTaskCreate(led0_task,(void *)0,(OS_STK*)&LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE-1],LED0_TASK_PRIO); 56 OSTaskCreate(led1_task,(void *)0,(OS_STK*)&LED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE-1],LED1_TASK_PRIO); 57 OSTaskSuspend(START_TASK_PRIO); //挂起起始任务. 58 OS_EXIT_CRITICAL(); //退出临界区(可以被中断打断) 59 } 60 61 //LED0任务 62 void led0_task(void *pdata) 63 { 64 while(1) 65 { 66 LED0=0; 67 delay_ms(80); 68 LED0=1; 69 delay_ms(920); 70 }; 71 } 72 73 //LED1任务 74 void led1_task(void *pdata) 75 { 76 while(1) 77 { 78 LED1=0; 79 delay_ms(300); 80 LED1=1; 81 delay_ms(300); 82 }; 83 }
以上的代码大家都不陌生，这几乎便是UCOSII系统初始化的标准格式，7~39行是定义任务的基本信息，优先级，堆栈大小，堆栈空间，任务函数等等。
然后由main函数开始执行具体的初始化过程，41，42，43分别是中断模式设定，延时功能设定，以及外围硬件设定，等这些东西都设定完成以后，便进入了操作系统的设定。
而OSInit()这个函数便是我们本次讲解的重点。
UCOSII操作系统在初始化的过程中，到底做了一些什么？或者说函数OSInit()中到底有些什么处理？
废话不多说，直接进入函数：
1 void OSInit (void) 2 { 3 OSInitHookBegin(); /* Call port specific initialization code */ 4 5 OS_InitMisc(); /* Initialize miscellaneous variables */ 6 7 OS_InitRdyList(); /* Initialize the Ready List */ 8 9 OS_InitTCBList(); /* Initialize the free list of OS_TCBs */ 10 11 OS_InitEventList(); /* Initialize the free list of OS_EVENTs */ 12 13 #if (OS_FLAG_EN > 0u) && (OS_MAX_FLAGS > 0u) 14 OS_FlagInit(); /* Initialize the event flag structures */ 15 #endif 16 17 #if (OS_MEM_EN > 0u) && (OS_MAX_MEM_PART > 0u) 18 OS_MemInit(); /* Initialize the memory manager */ 19 #endif 20 21 #if (OS_Q_EN > 0u) && (OS_MAX_QS > 0u) 22 OS_QInit(); /* Initialize the message queue structures */ 23 #endif 24 25 OS_InitTaskIdle(); /* Create the Idle Task */ 26 #if OS_TASK_STAT_EN > 0u 27 OS_InitTaskStat(); /* Create the Statistic Task */ 28 #endif 29 30 #if OS_TMR_EN > 0u 31 OSTmr_Init(); /* Initialize the Timer Manager */ 32 #endif 33 34 OSInitHookEnd(); /* Call port specific init. code */ 35 36 #if OS_DEBUG_EN > 0u 37 OSDebugInit(); 38 #endif 39 }
以上便是系统初始化函数中的处理，接下来我们一句一句开始理解，简单的函数用黑色，复杂的函数用红色。
一：函数OSInitHookBegin();
其定义如下：
1 #if OS_CPU_HOOKS_EN > 0 && OS_VERSION > 203 2 void OSInitHookBegin (void) 3 { 4 #if OS_TMR_EN > 0 5 OSTmrCtr = 0; 6 #endif 7 } 8 #endif
这个函数便是钩子函数，它里面本身不带任何处理，是专门留给用户扩展的，当用户需要在初始化里执行某些处理的时候，可以在这里把自己的代码添加进去，比如我想在初始化时点亮一个LED小灯，就可以在里面写个点灯的代码（这个函数不能被意外打断）。
看它的头上有两个宏开关，只有都满足才会执行，第一个开关OS_CPU_HOOKS_EN是使能位，如果我们不需要在这里执行任何处理，可以直接把OS_CPU_HOOKS_EN宏定位为0。
1 #define OS_CPU_HOOKS_EN 0u /* uC/OS-II hooks are found in the processor port files */
第二个宏开关是系统版本，只有系统在203版本以上才能用这个功能。
1 #define OS_VERSION 291u /* Version of uC/OS-II (Vx.yy mult. by 100) */
我现在的版本是291，所以当然没问题啦！
二：函数OS_InitMisc()
其定义如下：
1 static void OS_InitMisc (void) 2 { 3 #if OS_TIME_GET_SET_EN > 0u 4 OSTime = 0uL; /* Clear the 32-bit system clock */ 5 #endif 6 7 OSIntNesting = 0u; /* Clear the interrupt nesting counter */ 8 OSLockNesting = 0u; /* Clear the scheduling lock counter */ 9 10 OSTaskCtr = 0u; /* Clear the number of tasks */ 11 12 OSRunning = OS_FALSE; /* Indicate that multitasking not started */ 13 14 OSCtxSwCtr = 0u; /* Clear the context switch counter */ 15 OSIdleCtr = 0uL; /* Clear the 32-bit idle counter */ 16 17 #if OS_TASK_STAT_EN > 0u 18 OSIdleCtrRun = 0uL; 19 OSIdleCtrMax = 0uL; 20 OSStatRdy = OS_FALSE; /* Statistic task is not ready */ 21 #endif 22 23 #ifdef OS_SAFETY_CRITICAL_IEC61508 24 OSSafetyCriticalStartFlag = OS_FALSE; /* Still allow creation of objects */ 25 #endif 26 }
这个函数的作用，是对系统中的全局变量的初始化：
OSTime是系统中滴答时钟的存储变量，如果想要使用这个变量的话，那么宏开关OS_TIME_GET_SET_EN必须要设置为1。
※这个变量函数挺有用的，比如当我需要判断系统是否经过了50ms，那么就可以调用OSTimeGet()函数读一下这个变量，然后过一会儿再读一下，只要两次读数相差达到50，那就是经过了50ms。
OSIntNesting是中断嵌套计数变量，进中断时加1，出中断时减1，当为0的时候表示没有进入过中断，当等于1的时候表示进入了1重中断，当等于2的时候表示进入了2重中断……以此类推。
OSLockNesting是调度器上锁次数变量，当调用函数OSSchedLock（）便会对这个变量进行加1处理，当调用函数OSSchedUnlock（）便会对它减1处理，只有在变量OSLockNesting等于0时，系统才会进行任务调度（当执行某些不能被别的任务打断的处理时，可以用这个功能）。
OSTaskCtr是记录系统中一共有多少个任务，比如我上面的那段代码自己创建了3个任务，那等任务建立完毕以后，这个变量至少是大于3了，由于UCOSII系统还保留了一些系统任务（空闲任务，统计任务等），所以这个变量肯定比3大。
OSRunning是记录系统当前的状态，跑起来是TRUE，没跑起来是FALSE，现在还在初始化，肯定是FALSE了。
OSCtxSwCtr是记录任务切换的次数，当从优先级0的任务切换到优先级1的任务之时，它就会加1。
OSIdleCtr是记录空闲任务执行的次数，每执行一次空闲任务，它就加1，这个变量可以配合统计任务来计算CPU的使用率。
1 #if OS_TASK_STAT_EN > 0u 2 OSIdleCtrRun = 0uL; 3 OSIdleCtrMax = 0uL; 4 OSStatRdy = OS_FALSE; /* Statistic task is not ready */ 5 #endif
这三句代码有宏开关，和统计任务相关，专门用来计算CPU的使用率，如果不需要这个数据，直接把宏开关设0便可。
1 #ifdef OS_SAFETY_CRITICAL_IEC61508 2 OSSafetyCriticalStartFlag = OS_FALSE; /* Still allow creation of objects */ 3 #endif
这段代码我没有找到是用来做什么的，如果有哪位同学了解，还希望不吝赐教。
三：函数OS_InitRdyList（）
其定义如下：
1 static void OS_InitRdyList (void) 2 { 3 INT8U i; 4 5 6 OSRdyGrp = 0u; /* Clear the ready list */ 7 for (i = 0u; i < OS_RDY_TBL_SIZE; i++) { 8 OSRdyTbl[i] = 0u; 9 } 10 11 OSPrioCur = 0u; 12 OSPrioHighRdy = 0u; 13 14 OSTCBHighRdy = (OS_TCB *)0; 15 OSTCBCur = (OS_TCB *)0; 16 }
函数的作用是用来初始化和任务以及任务优先级相关的变量。
OSRdyGrp 是记录当前所有任务组的就绪状态。
OSRdyTbl[]是记录当前所有任务的就绪状态。
OSPrioCur是记录当前正在执行的任务。
OSPrioHighRdy是记录就绪任务中，优先级最高的那个任务的优先级。
OSTCBHighRdy这是一个结构体，里面记录优先级最高的那个任务的信息。
OSTCBCur也是一个结构体，里面记录当前正在执行的那个任务的信息。
四：函数OS_InitTCBList（）
定义如下：
1 static void OS_InitTCBList (void) 2 { 3 INT8U ix; 4 INT8U ix_next; 5 OS_TCB *ptcb1; 6 OS_TCB *ptcb2; 7 8 9 OS_MemClr((INT8U *)&OSTCBTbl[0], sizeof(OSTCBTbl)); /* Clear all the TCBs */ 10 OS_MemClr((INT8U *)&OSTCBPrioTbl[0], sizeof(OSTCBPrioTbl)); /* Clear the priority table */ 11 for (ix = 0u; ix < (OS_MAX_TASKS + OS_N_SYS_TASKS - 1u); ix++) { /* Init. list of free TCBs */ 12 ix_next = ix + 1u; 13 ptcb1 = &OSTCBTbl[ix]; 14 ptcb2 = &OSTCBTbl[ix_next]; 15 ptcb1->OSTCBNext = ptcb2; 16 #if OS_TASK_NAME_EN > 0u 17 ptcb1->OSTCBTaskName = (INT8U *)(void *)"?"; /* Unknown name */ 18 #endif 19 } 20 ptcb1 = &OSTCBTbl[ix]; 21 ptcb1->OSTCBNext = (OS_TCB *)0; /* Last OS_TCB */ 22 #if OS_TASK_NAME_EN > 0u 23 ptcb1->OSTCBTaskName = (INT8U *)(void *)"?"; /* Unknown name */ 24 #endif 25 OSTCBList = (OS_TCB *)0; /* TCB lists initializations */ 26 OSTCBFreeList = &OSTCBTbl[0]; 27 }
这个函数的作用，是对任务相关的信息进行初始化，比如清空任务管理链表。
UCOSII系统里面有好几个结构完全一样的链表，比如任务链表，优先级链表，空闲链表等等，也是由这几个链表组合，管理任务的信息。