Note: This chapter is written after the previous chapter
4. Task continuation and task scheduling
1. What is a multitasking system?
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。
So how does the processor switch programs?
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。
So how do we operate the 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. Virtual processor
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) The key to task switching
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. The task is the structure of the continuation table
In order to make the system clearly know which tasks in the system are ready and which are not yet ready, μC/OS_II sets up a record table in RAM. Each task in the system occupies a Bit position in this table and uses The status of this position (1 or 0) indicates whether the task is in the ready state. This table is called the task ready status table, or the task ready table for short----an INT8U array OSRdyTbl[] acts as a maximum of 8 elements. Mark 64 tasks.
4. Task priority data structure analysis
(1) uC/OS-II can manage up to 64 tasks, Prio value range: 0 ~ 63, corresponding binary number 000,000 ~ 111,111 (6 bit), OSRdyGrp (task group ready variable) 8 bit, the task continues the array element OSRdyTbl as well 8bit.
(2) prio.D[5:3] - Corresponds to the subscript of OSRdyTbl (task group number x), and also corresponds to the bit number of OSRdyGrp.
(3) prio.D[2:0] - corresponds to the bit number of the OSRdyTbl element (task group number y)
Note: This is the mapping relationship between the value of prio and the task ready table.
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
According to the operation of prio "setting/clearing" the task ready table, an OSMapTbl[ ] array is predefined in uC/OS-II:
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
In the program, you can use the following code to put the task with priority level prio into the ready state:
OSRdyGrp | = OSMapTbl[prio>>3];
OSRdyTbl[prio>>3] | = OSMapTbl[prio&0x07];
Use the following code to take a task with priority level prio out of the ready state:
if((OSRdyTbl[prio>>3]&=~OSMapTbl[prio&0x07])==0)
OSRdyGrp &= ~ OSMapTbl[prio>>3];
5. The task is to continue the table operation
（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。
To calculate the prio operation based on the status of the task ready table, an OSUnMapTbl[ ] array is predefined in uC/OS-II:
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
Note: In the "search by picture" algorithm, the "search" time is the same for all tasks.
S1. Use the system variable OSRdyGrp as the subscript and check the OSUnMapTbl[] table to get y.
S2. Using the y-th element of OSRdyTbl[] as the subscript, check the OSUnMapTbl[] table to get x.
Use the following code to get the highest priority ready task (prio) from the task ready list:
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]]);
Summary:
The uC/OS-II system obtains the priority of the task to be run, that is, the highest priority task handle, by looking up the task ready table, and schedules the task.
6. Task scheduling
（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( ) )。
The scheduler performs two steps of task switching:
（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。
The task switching macro OS_TASK_SW() completes 7 tasks in sequence:
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。
5. Creation of tasks
Creation of a task—Create the TCB of the task; associate the Code and Stack of the task in the TCB and together form the Task with the TCB.
uC/OS-II provides two system functions to create Tasks:
OSTaskCreate( )
OSTaskCreateExt( )
General method of creating tasks:
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。
Schematic code for creating tasks:
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。