LiteOS之任务管理

LiteOS的任务是调度执行的最小单元，主要按照优先级抢占，辅以时间片轮转的方式进行调度。任务的操作和维护保护创建、删除、调用、挂起、恢复、切换、sleep等等。任务间的交互可以通过消息或事件进行，同时支持使用互斥锁MUX或信号量semphore来进行活动的互斥同步。任务可以分为不同的优先级，优先级用0-31表示，其中0为最高优先级。

系统的启动

理解上从vendor.s文件__vector_table开始运行，首先初始化MSP的地址，然后调用Reset_Handler函数，在reset函数中跳转__iar_program_start，然后进入main函数，没有找到__iar_program_start具体的说明？在main函数中进行了内存、任务等初始化，随后启动系统任务开始调度。

vendor.s只是系统刚启动时运行，而对于中断向量函数表，在初始化时配置OS_NVIC_VTOR寄存器进行重新定位。

关于中断

在CortexM4上存在256中断号，支持多个优先级配置，16-255为可配置的IRQ，0-15依次分别为栈顶位置(MSP？）、复位、NMI(不可屏蔽中断）、硬件错误、memory管理错误、总线错误、使用错误（指令或处理器状态转换）、7-10保留、SVC、调用监控(用于软件调试)、13保留、PendSV(用于任务上下文切换)、sysTick（系统时间片调度)。

为了某些特殊情况下禁止中断的响应，M4有三个特殊的寄存器PRIMASK\FAULTMASK\BASEPRI，能够在特权模式下访问；其中PRIMASK可用来禁止除了NMI和HardFault以外中断；FAULTMASK用来屏蔽除了NMI以外的中断；而BASEPRI用于禁止一些优先级比较低的中断。

任务优先级实现

#define LOS_PRIORITY_QUEUE_PRIORITYNUM 32

LITE_OS_SEC_BSS LOS_DL_LIST *g_pstLosPriorityQueueList;//g_pstLosPriorityQueueList通过malloc对应LOS_PRIORITY_QUEUE_PRIORITYNUM大小的存储块。LiteOS实现中对每一个优先级的任务使用了一个链表，当任务需要切换时，则从g_pstLosPriorityQueueList高优先级任务队列开始查找需要执行的任务。

时间片轮转

关于时间片：基于Tick来处理，Tick时钟在Cortex M4环境中通过SysTick Control的相关寄存器来配置。SysTick是基于clk来计数，所以配置SysTick时根据系统的主频以及自定义的Tick时长来计算。在正确配置SysTick寄存器的基础上，每个Tick会产生一个中断，中断号为15。在Tick的中断服务程序中，进行时间片的计算，软件定时器的处理等，所以软件定时器的精度和Tick的精度有一定依赖性。

在任务运行达到系统设定的时间片Tick数目时，可进行显示的放权，进而调用其他任务，已达到时间片轮转的目的。

互斥锁与信号量

liteOS中都采用PV操作，即PV操作(pend post)。主要差别在于信号量允许多个任务重入，在创建信号量时，可以设置最大重入次数。

任务上下文的切换

所谓任务的上下文切换，理解上是在任务切换时，对任务当前环境变量进行保存，以便于任务切换回来时恢复现有状态。

任务的上下文切换，在中断PendSV的服务程序中实现，理解上好处：在中断处理避免了在线程中处理时，中断打断上下文切换的需要处理情况。ICSR(Interrupt Control and State Register)使得用户在需要进行上下文切换时可以配置相应寄存器，以达到触发PendSV中断的目的。

任务堆栈的实现

在cortexM4系统中存在两种堆栈：MSP、PSP，亦即主堆栈指针及进程堆栈指针，在进入中断处理服务程序时用MSP，而在用户线程运行时需要使用PSP。在cortexM4中可以通过配置CONTROL寄存器的方式来选择MSP或PSP。CONTROL寄存器的定义：CONTROL[0]:0-特权级线程，1-用户级线程，在中断处理服务程序中用于为特权级线程；CONTROL[1]:0-选择主堆栈指针MSP，1-选择进程堆栈指针PSP。对于特殊寄存器的控制需要使用特殊的MSR/MRS指令进行操作，所以一般相关代码需要汇编实现，在liteOS中最底层任务相关汇编函数放在dispatch.s中。

消息队列与事件

消息队列顾名思义就是先进先出FIFO，LiteOS中消息队列可以用来在不同任务之间进行数据的交互。而事件event用来各个任务的同步，相对每个任务只能读取一个消息队列的限制，事件没有这样的要求，但同时事件不提供任务间的数据传输功能。理解上事件更像与多个任务的独立的存在，而消息队列却具有一定的相关性。在LiteOS中消息队列和事件都支持超时机制，当然超时可以设置成两种极限情形：立即响应和用于等待。