UCOSIII任务调度
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。
任务级调度器函数OSSched()
先看一下这个函数的定义,该函数代码在os_core.c文件中:
-
void OSSched (void)
-
{
-
CPU_SR_ALLOC();
-
-
if (OSIntNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 检查是否在中断服务函数中调用 */
-
return;
/* 任务型调度函数,不能在中断中使用 */
-
}
-
-
if (OSSchedLockNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 检查调度器是否加锁 */
-
return;
-
}
-
-
CPU_INT_DIS();
-
OSPrioHighRdy = OS_PrioGetHighest();
/* 获取任务就绪表中就绪了的最高优先级任务 */
-
OSTCBHighRdyPtr = OSRdyList[OSPrioHighRdy].HeadPtr;
-
if (OSTCBHighRdyPtr == OSTCBCurPtr) {
/* Current task is still highest priority task? */
-
CPU_INT_EN();
/* Yes ... no need to context switch */
-
return;
-
}
-
-
#if OS_CFG_TASK_PROFILE_EN > 0u
-
OSTCBHighRdyPtr->CtxSwCtr++;
/* Inc. # of context switches to this task */
-
#endif
-
OSTaskCtxSwCtr++;
/* Increment context switch counter */
-
-
#if defined(OS_CFG_TLS_TBL_SIZE) && (OS_CFG_TLS_TBL_SIZE > 0u)
-
OS_TLS_TaskSw();
-
#endif
-
-
OS_TASK_SW();
/* 执行任务切换 */
-
CPU_INT_EN();
-
}
在OSSched()中真正执行任务切换的是宏OS_TASK_SW()(在os_cpu.h中定义),宏OS_TASK_SW()就是函数OSCtxSW(),OSCtxSW()是os_cpu_a.asm中用汇编写的一段代码,OSCtxSW()要做的就是将当前任务的CPU寄存器的值保存在任务堆栈中,也就是保存现场,保存完当前任务的现场后将新任务的OS_TCB中保存的任务堆栈指针的值加载到CPU的堆栈指针寄存器中,最后还要从新任务的堆栈中恢复CPU寄存器的值。
中断级调度器函数OSIntExit()
调用OSIntExit()时,中断应该是关闭的。先看一下这个函数的定义:
-
void OSIntExit (void)
-
{
-
CPU_SR_ALLOC();
-
-
if (OSRunning != OS_STATE_OS_RUNNING) {
/* 判断UCOSIII是否运行 */
-
return;
-
}
-
-
CPU_INT_DIS();
-
if (OSIntNestingCtr == (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 中断嵌套计数器 */
-
CPU_INT_EN();
-
return;
-
}
-
OSIntNestingCtr--;
-
if (OSIntNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 还有中断发生,跳回到中断服务程序中,不做任务切换 */
-
CPU_INT_EN();
-
return;
-
}
-
-
if (OSSchedLockNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 检查调度器是否加锁 */
-
CPU_INT_EN();
-
return;
-
}
-
-
OSPrioHighRdy = OS_PrioGetHighest();
/* Find highest priority */
-
OSTCBHighRdyPtr = OSRdyList[OSPrioHighRdy].HeadPtr;
/* Get highest priority task ready-to-run */
-
if (OSTCBHighRdyPtr == OSTCBCurPtr) {
/* Current task still the highest priority? */
-
CPU_INT_EN();
/* Yes */
-
return;
-
}
-
-
#if OS_CFG_TASK_PROFILE_EN > 0u
-
OSTCBHighRdyPtr->CtxSwCtr++;
/* Inc. # of context switches for this new task */
-
#endif
-
OSTaskCtxSwCtr++;
/* Keep track of the total number of ctx switches */
-
-
#if defined(OS_CFG_TLS_TBL_SIZE) && (OS_CFG_TLS_TBL_SIZE > 0u)
-
OS_TLS_TaskSw();
-
#endif
-
-
OSIntCtxSw();
/*执行任务切换 */
-
CPU_INT_EN();
-
}
在中断级调度器中真正完成任务切换的就是中断级任务切换函数OSIntCtxSW(),与任务级切换函数OSCtxSW()不同的是,由于进入中断的时候现场已经保存过了,所以OSIntCtxSW()不需要像OSCtxSW()一样先保存当前任务现场,只需要做OSCtxSW()的后半部分工作,也就是从将要执行的任务堆栈中恢复CPU寄存器的值。
其中:OSIntNestingCtr为中断嵌套计数器,进入中断服务函数后我们要调用OSIntEnter()函数,在这个函数中会将OSIntNestingCtr加1,用来记录中断嵌套的次数。而OSIntExit()是在退出中断服务函数时调用的,因此中断嵌套计数器要减1。如果减1之后,OSIntNestingCtr还大于0,说明还有其他的中断发生,那么就跳回到中断服务程序中,不需要做任务切换。
任务调度点
知道了任务调度的过程,那么什么时候发生任务调度呢?
- 使用延时函数OSTimeDly()或者OSTimeDlyHMSM();
- 创建任务;
- 删除任务;
- 任务通过调用OSTaskSuspend()将自身挂起;
- 任务解挂某个挂起的任务;
- 用户调用OSSched();
- 释放信号量或者发送消息,也可通过配置相应的参数不发生任务调度;
- 任务等待的事情还没发生(等待信号量,消息队列等);
- 任务取消等待;
- 删除一个内核对象;
- 任务改变自身的优先级或者其他任务的优先级;
- 退出所有的嵌套中断;
- 通过OSSchedUnlock()给调度器解锁;
- 任务调用OSSchedRoundRobinYield()放弃其执行时间片。
这么多么多调度点中,前六个尤其重要!
调度器上锁和解锁
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。
时间片轮转调度
UCOSIII允许一个优先级下有多个任务,要使用这个功能我们需要定义OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN为1,这些任务的调度是一个值得考虑的问题。不过这不是我们要考虑的,貌似说了一句废话。
在UCOSIII中允许一个任务运行一段时间(时间片)后让出CPU的使用权,让拥有同优先级的下一个任务运行,这种任务调度方法就是时间片轮转调度。
我们先看一个例子:
(1) 任务3正在运行,这时一个时钟节拍中断发生,但是任务3的时间片还没完成;
(2) 任务3的时钟片用完;
(3) UCOSIII切换到任务1,任务1是优先级N下的下一个就绪任务;
(4) 任务1连续运行至时间片用完;
(5) 任务3运行;
(6) 任务3调用OSSchedRoundRobinYield()(在os_core.c文件中定义)函数放弃剩余的时间片,从而使优先级X下的下一个就绪的任务运行;
(7) UCOSIII切换到任务1;
(8) 任务1执行完其时间片。
时间片轮转调度器为:OS_SchedRoundRobin(),函数代码如下:
-
void OS_SchedRoundRobin (OS_RDY_LIST *p_rdy_list)
-
{
-
OS_TCB *p_tcb;
-
CPU_SR_ALLOC();
-
-
if (OSSchedRoundRobinEn != DEF_TRUE) {
/* 检查时间片轮转调度是否允许 */
-
return;
-
}
-
-
CPU_CRITICAL_ENTER();
-
p_tcb = p_rdy_list->HeadPtr;
/* 获取某一优先级下就绪任务列表中的第一个任务 */
-
-
if (p_tcb == (OS_TCB *)
0) {
//没有任务就绪那就直接返回
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
-
return;
-
}
-
-
if (p_tcb == &OSIdleTaskTCB) {
//为空闲任务的TCB,那么也就直接返回
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
-
return;
-
}
-
-
if (p_tcb->TimeQuantaCtr > (OS_TICK)
0) {
//TimeQuantaCtr字段表示当前任务的时间片还剩多少
-
p_tcb->TimeQuantaCtr--;
-
}
-
-
if (p_tcb->TimeQuantaCtr > (OS_TICK)
0) {
/* 说明任务的时间片还没用完,那么就不能进行任务切换 */
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
-
return;
-
}
-
-
if (p_rdy_list->NbrEntries < (OS_OBJ_QTY)
2) {
/* NbrEntries字段表示某一优先级下的任务数量 */
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
/* NbrEntries是否小于2,如果任务数小于2就不需要做任务切换 */
-
return;
-
}
-
-
if (OSSchedLockNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 判断调度器是否上锁,如果上锁的话就直接返回 */
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
-
return;
-
}
-
-
OS_RdyListMoveHeadToTail(p_rdy_list);
/* 将当前任务的OS_TCB从双向链表头移到链表尾 */
-
p_tcb = p_rdy_list->HeadPtr;
/* 获取新的双向链表头,也就是下一个要执行的任务 */
-
if (p_tcb->TimeQuanta == (OS_TICK)
0) {
/* 要为下一个要执行的任务装载时间片值 */
-
p_tcb->TimeQuantaCtr = OSSchedRoundRobinDfltTimeQuanta;
-
}
else {
-
p_tcb->TimeQuantaCtr = p_tcb->TimeQuanta;
/* Load time slice counter with new time */
-
}
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
-
}
通过上面的程序我们可以清晰的看到,如果某一优先级下有多个任务话,这些任务是如何被调度和运行的:先判断该任务的时间片是否有剩余,如果有就直接返回不切换;如果没有,就进行切换。每次任务切换后运行的都是处于就绪任务列表OSRdyList[]链表头的任务,当这个任务的时间片用完后这个任务就会被放到链表尾,然后再运行新的链表头的任务。
UCOSIII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。
在上文的任务调度函数中,我们提到:
- 任务级调度器函数OSSched()中真正执行任务切换的是函数OSCtxSW();
- 中断级调度器函数OSIntExit()中真正完成任务切换的是函数OSIntCtxSW()。
其实后面这两个函数就是UCOSIII的任务切换函数。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()。
这两个函数都是用汇编语言来编写的,以寻求最快的运行速度:
-
OSCtxSw
-
LDR R0, =NVIC_INT_CTRL ;
Trigger the PendSV exception (causes context switch)
-
LDR R1, =NVIC_PENDSVSET
-
STR R1, [R0]
-
BX LR
-
OSIntCtxSw
-
LDR R0, =NVIC_INT_CTRL ;
Trigger the PendSV exception (causes context switch)
-
LDR R1, =NVIC_PENDSVSET
-
STR R1, [R0]
-
BX LR
你好! 这是你第一次使用 Markdown编辑器 所展示的欢迎页。如果你想学习如何使用Markdown编辑器, 可以仔细阅读这篇文章,了解一下Markdown的基本语法知识。
新的改变
我们对Markdown编辑器进行了一些功能拓展与语法支持,除了标准的Markdown编辑器功能,我们增加了如下几点新功能,帮助你用它写博客:
- 全新的界面设计 ,将会带来全新的写作体验;
- 在创作中心设置你喜爱的代码高亮样式,Markdown 将代码片显示选择的高亮样式 进行展示;
- 增加了 图片拖拽 功能,你可以将本地的图片直接拖拽到编辑区域直接展示;
- 全新的 KaTeX数学公式 语法;
- 增加了支持甘特图的mermaid语法1 功能;
- 增加了 多屏幕编辑 Markdown文章功能;
- 增加了 焦点写作模式、预览模式、简洁写作模式、左右区域同步滚轮设置 等功能,功能按钮位于编辑区域与预览区域中间;
- 增加了 检查列表 功能。
功能快捷键
撤销:Ctrl/Command + Z
重做:Ctrl/Command + Y
加粗:Ctrl/Command + B
斜体:Ctrl/Command + I
标题:Ctrl/Command + Shift + H
无序列表:Ctrl/Command + Shift + U
有序列表:Ctrl/Command + Shift + O
检查列表:Ctrl/Command + Shift + C
插入代码:Ctrl/Command + Shift + K
插入链接:Ctrl/Command + Shift + L
插入图片:Ctrl/Command + Shift + G
合理的创建标题,有助于目录的生成
直接输入1次#,并按下space后,将生成1级标题。
输入2次#,并按下space后,将生成2级标题。
以此类推,我们支持6级标题。有助于使用TOC
语法后生成一个完美的目录。
如何改变文本的样式
强调文本 强调文本
加粗文本 加粗文本
标记文本
删除文本
引用文本
H2O is是液体。
210 运算结果是 1024.
插入链接与图片
链接: link.
图片:
带尺寸的图片:
当然,我们为了让用户更加便捷,我们增加了图片拖拽功能。
如何插入一段漂亮的代码片
去博客设置页面,选择一款你喜欢的代码片高亮样式,下面展示同样高亮的 代码片
.
// An highlighted block
var foo = 'bar';
生成一个适合你的列表
- 项目
- 项目
- 项目
- 项目
- 项目1
- 项目2
- 项目3
- 计划任务
- 完成任务
创建一个表格
一个简单的表格是这么创建的:
项目 | Value |
---|---|
电脑 | $1600 |
手机 | $12 |
导管 | $1 |
设定内容居中、居左、居右
使用:---------:
居中
使用:----------
居左
使用----------:
居右
第一列 | 第二列 | 第三列 |
---|---|---|
第一列文本居中 | 第二列文本居右 | 第三列文本居左 |
SmartyPants
SmartyPants将ASCII标点字符转换为“智能”印刷标点HTML实体。例如:
TYPE | ASCII | HTML |
---|---|---|
Single backticks | 'Isn't this fun?' |
‘Isn’t this fun?’ |
Quotes | "Isn't this fun?" |
“Isn’t this fun?” |
Dashes | -- is en-dash, --- is em-dash |
– is en-dash, — is em-dash |
创建一个自定义列表
- Markdown
- Text-to- HTML conversion tool
- Authors
- John
- Luke
如何创建一个注脚
一个具有注脚的文本。2
注释也是必不可少的
Markdown将文本转换为 HTML。
KaTeX数学公式
您可以使用渲染LaTeX数学表达式 KaTeX:
Gamma公式展示 是通过欧拉积分
你可以找到更多关于的信息 LaTeX 数学表达式here.
新的甘特图功能,丰富你的文章
- 关于 甘特图 语法,参考 这儿,
UML 图表
可以使用UML图表进行渲染。 Mermaid. 例如下面产生的一个序列图::
这将产生一个流程图。:
- 关于 Mermaid 语法,参考 这儿,
FLowchart流程图
我们依旧会支持flowchart的流程图:
- 关于 Flowchart流程图 语法,参考 这儿.
导出与导入
导出
如果你想尝试使用此编辑器, 你可以在此篇文章任意编辑。当你完成了一篇文章的写作, 在上方工具栏找到 文章导出 ,生成一个.md文件或者.html文件进行本地保存。
导入
如果你想加载一篇你写过的.md文件或者.html文件,在上方工具栏可以选择导入功能进行对应扩展名的文件导入,
继续你的创作。
注脚的解释 ↩︎
UCOSIII任务调度
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。
任务级调度器函数OSSched()
先看一下这个函数的定义,该函数代码在os_core.c文件中:
-
void OSSched (void)
-
{
-
CPU_SR_ALLOC();
-
-
if (OSIntNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 检查是否在中断服务函数中调用 */
-
return;
/* 任务型调度函数,不能在中断中使用 */
-
}
-
-
if (OSSchedLockNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 检查调度器是否加锁 */
-
return;
-
}
-
-
CPU_INT_DIS();
-
OSPrioHighRdy = OS_PrioGetHighest();
/* 获取任务就绪表中就绪了的最高优先级任务 */
-
OSTCBHighRdyPtr = OSRdyList[OSPrioHighRdy].HeadPtr;
-
if (OSTCBHighRdyPtr == OSTCBCurPtr) {
/* Current task is still highest priority task? */
-
CPU_INT_EN();
/* Yes ... no need to context switch */
-
return;
-
}
-
-
#if OS_CFG_TASK_PROFILE_EN > 0u
-
OSTCBHighRdyPtr->CtxSwCtr++;
/* Inc. # of context switches to this task */
-
#endif
-
OSTaskCtxSwCtr++;
/* Increment context switch counter */
-
-
#if defined(OS_CFG_TLS_TBL_SIZE) && (OS_CFG_TLS_TBL_SIZE > 0u)
-
OS_TLS_TaskSw();
-
#endif
-
-
OS_TASK_SW();
/* 执行任务切换 */
-
CPU_INT_EN();
-
}
在OSSched()中真正执行任务切换的是宏OS_TASK_SW()(在os_cpu.h中定义),宏OS_TASK_SW()就是函数OSCtxSW(),OSCtxSW()是os_cpu_a.asm中用汇编写的一段代码,OSCtxSW()要做的就是将当前任务的CPU寄存器的值保存在任务堆栈中,也就是保存现场,保存完当前任务的现场后将新任务的OS_TCB中保存的任务堆栈指针的值加载到CPU的堆栈指针寄存器中,最后还要从新任务的堆栈中恢复CPU寄存器的值。
中断级调度器函数OSIntExit()
调用OSIntExit()时,中断应该是关闭的。先看一下这个函数的定义:
-
void OSIntExit (void)
-
{
-
CPU_SR_ALLOC();
-
-
if (OSRunning != OS_STATE_OS_RUNNING) {
/* 判断UCOSIII是否运行 */
-
return;
-
}
-
-
CPU_INT_DIS();
-
if (OSIntNestingCtr == (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 中断嵌套计数器 */
-
CPU_INT_EN();
-
return;
-
}
-
OSIntNestingCtr--;
-
if (OSIntNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 还有中断发生,跳回到中断服务程序中,不做任务切换 */
-
CPU_INT_EN();
-
return;
-
}
-
-
if (OSSchedLockNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 检查调度器是否加锁 */
-
CPU_INT_EN();
-
return;
-
}
-
-
OSPrioHighRdy = OS_PrioGetHighest();
/* Find highest priority */
-
OSTCBHighRdyPtr = OSRdyList[OSPrioHighRdy].HeadPtr;
/* Get highest priority task ready-to-run */
-
if (OSTCBHighRdyPtr == OSTCBCurPtr) {
/* Current task still the highest priority? */
-
CPU_INT_EN();
/* Yes */
-
return;
-
}
-
-
#if OS_CFG_TASK_PROFILE_EN > 0u
-
OSTCBHighRdyPtr->CtxSwCtr++;
/* Inc. # of context switches for this new task */
-
#endif
-
OSTaskCtxSwCtr++;
/* Keep track of the total number of ctx switches */
-
-
#if defined(OS_CFG_TLS_TBL_SIZE) && (OS_CFG_TLS_TBL_SIZE > 0u)
-
OS_TLS_TaskSw();
-
#endif
-
-
OSIntCtxSw();
/*执行任务切换 */
-
CPU_INT_EN();
-
}
在中断级调度器中真正完成任务切换的就是中断级任务切换函数OSIntCtxSW(),与任务级切换函数OSCtxSW()不同的是,由于进入中断的时候现场已经保存过了,所以OSIntCtxSW()不需要像OSCtxSW()一样先保存当前任务现场,只需要做OSCtxSW()的后半部分工作,也就是从将要执行的任务堆栈中恢复CPU寄存器的值。
其中:OSIntNestingCtr为中断嵌套计数器,进入中断服务函数后我们要调用OSIntEnter()函数,在这个函数中会将OSIntNestingCtr加1,用来记录中断嵌套的次数。而OSIntExit()是在退出中断服务函数时调用的,因此中断嵌套计数器要减1。如果减1之后,OSIntNestingCtr还大于0,说明还有其他的中断发生,那么就跳回到中断服务程序中,不需要做任务切换。
任务调度点
知道了任务调度的过程,那么什么时候发生任务调度呢?
- 使用延时函数OSTimeDly()或者OSTimeDlyHMSM();
- 创建任务;
- 删除任务;
- 任务通过调用OSTaskSuspend()将自身挂起;
- 任务解挂某个挂起的任务;
- 用户调用OSSched();
- 释放信号量或者发送消息,也可通过配置相应的参数不发生任务调度;
- 任务等待的事情还没发生(等待信号量,消息队列等);
- 任务取消等待;
- 删除一个内核对象;
- 任务改变自身的优先级或者其他任务的优先级;
- 退出所有的嵌套中断;
- 通过OSSchedUnlock()给调度器解锁;
- 任务调用OSSchedRoundRobinYield()放弃其执行时间片。
这么多么多调度点中,前六个尤其重要!
调度器上锁和解锁
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。
时间片轮转调度
UCOSIII允许一个优先级下有多个任务,要使用这个功能我们需要定义OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN为1,这些任务的调度是一个值得考虑的问题。不过这不是我们要考虑的,貌似说了一句废话。
在UCOSIII中允许一个任务运行一段时间(时间片)后让出CPU的使用权,让拥有同优先级的下一个任务运行,这种任务调度方法就是时间片轮转调度。
我们先看一个例子:
(1) 任务3正在运行,这时一个时钟节拍中断发生,但是任务3的时间片还没完成;
(2) 任务3的时钟片用完;
(3) UCOSIII切换到任务1,任务1是优先级N下的下一个就绪任务;
(4) 任务1连续运行至时间片用完;
(5) 任务3运行;
(6) 任务3调用OSSchedRoundRobinYield()(在os_core.c文件中定义)函数放弃剩余的时间片,从而使优先级X下的下一个就绪的任务运行;
(7) UCOSIII切换到任务1;
(8) 任务1执行完其时间片。
时间片轮转调度器为:OS_SchedRoundRobin(),函数代码如下:
-
void OS_SchedRoundRobin (OS_RDY_LIST *p_rdy_list)
-
{
-
OS_TCB *p_tcb;
-
CPU_SR_ALLOC();
-
-
if (OSSchedRoundRobinEn != DEF_TRUE) {
/* 检查时间片轮转调度是否允许 */
-
return;
-
}
-
-
CPU_CRITICAL_ENTER();
-
p_tcb = p_rdy_list->HeadPtr;
/* 获取某一优先级下就绪任务列表中的第一个任务 */
-
-
if (p_tcb == (OS_TCB *)
0) {
//没有任务就绪那就直接返回
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
-
return;
-
}
-
-
if (p_tcb == &OSIdleTaskTCB) {
//为空闲任务的TCB,那么也就直接返回
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
-
return;
-
}
-
-
if (p_tcb->TimeQuantaCtr > (OS_TICK)
0) {
//TimeQuantaCtr字段表示当前任务的时间片还剩多少
-
p_tcb->TimeQuantaCtr--;
-
}
-
-
if (p_tcb->TimeQuantaCtr > (OS_TICK)
0) {
/* 说明任务的时间片还没用完,那么就不能进行任务切换 */
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
-
return;
-
}
-
-
if (p_rdy_list->NbrEntries < (OS_OBJ_QTY)
2) {
/* NbrEntries字段表示某一优先级下的任务数量 */
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
/* NbrEntries是否小于2,如果任务数小于2就不需要做任务切换 */
-
return;
-
}
-
-
if (OSSchedLockNestingCtr > (OS_NESTING_CTR)
0) {
/* 判断调度器是否上锁,如果上锁的话就直接返回 */
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
-
return;
-
}
-
-
OS_RdyListMoveHeadToTail(p_rdy_list);
/* 将当前任务的OS_TCB从双向链表头移到链表尾 */
-
p_tcb = p_rdy_list->HeadPtr;
/* 获取新的双向链表头,也就是下一个要执行的任务 */
-
if (p_tcb->TimeQuanta == (OS_TICK)
0) {
/* 要为下一个要执行的任务装载时间片值 */
-
p_tcb->TimeQuantaCtr = OSSchedRoundRobinDfltTimeQuanta;
-
}
else {
-
p_tcb->TimeQuantaCtr = p_tcb->TimeQuanta;
/* Load time slice counter with new time */
-
}
-
CPU_CRITICAL_EXIT();
-
}
通过上面的程序我们可以清晰的看到,如果某一优先级下有多个任务话,这些任务是如何被调度和运行的:先判断该任务的时间片是否有剩余,如果有就直接返回不切换;如果没有,就进行切换。每次任务切换后运行的都是处于就绪任务列表OSRdyList[]链表头的任务,当这个任务的时间片用完后这个任务就会被放到链表尾,然后再运行新的链表头的任务。
UCOSIII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。
在上文的任务调度函数中,我们提到:
- 任务级调度器函数OSSched()中真正执行任务切换的是函数OSCtxSW();
- 中断级调度器函数OSIntExit()中真正完成任务切换的是函数OSIntCtxSW()。
其实后面这两个函数就是UCOSIII的任务切换函数。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()。
这两个函数都是用汇编语言来编写的,以寻求最快的运行速度:
-
OSCtxSw
-
LDR R0, =NVIC_INT_CTRL ;
Trigger the PendSV exception (causes context switch)
-
LDR R1, =NVIC_PENDSVSET
-
STR R1, [R0]
-
BX LR
-
OSIntCtxSw
-
LDR R0, =NVIC_INT_CTRL ;
Trigger the PendSV exception (causes context switch)
-
LDR R1, =NVIC_PENDSVSET
-
STR R1, [R0]
-
BX LR