UCOS-III学习笔记（个人总结）

一、UCOSIII简介

二、USOSIII源代码分析

1、EvalBoards文件夹

     STM32F4的工程文件。

2、UC-CPU文件夹

     与CPU相关的代码。

3、UC-LIB文件夹

     由可移植并且与编译器无关的函数组成。

3、UCOS-III文件夹

     1），Ports文件：与CPU平台有关的文件。

     2），Source文件：UCOSIII的源代码，具体如下：

三、UCOS-III的移植步骤

1、向工程中添加相应的文件。

2、修改bsp.c和bsp.h文件。

3、修改os_cpu_a.asm文件。

4、修改os_cpu_c.c文件。

5、修改os_cfg_app.h文件（主要针对系统内部的一些系统任务配置，如优先级，任务堆栈，系统时钟节拍等）。

6、修改SYSTEM文件夹

（1）、修改sys.h文件

（2）、修改delaly.c文件

7、移植完毕，编写 简单测试程序测试移植是否正确。

三、UCOS-III的任务管理

1、UCOS-III的启动和初始化

2、任务状态

3、任务控制块

     任务控制块OS_CPU是UCOS-III中的一种数据结构。用来保存任务的信息，用OSTaskCreate（）函数来创建任务的时候就要给任务分配一个任务控制块。任务控制块是一个结构体。

     

4、任务堆栈

     任务堆栈用来在切换任务和调用其他函数的时候保存现场。

     定义堆栈的格式：

   用下面红色的指令表示将创建的堆栈传递给任务

5、任务就绪表

     UCOS-III将已经就绪的任务放到任务就绪表里面，分为两部分：

（1），优先级位映射表OSPrioTbl[]

（2），就绪任务表OSRdyList[]

     任务就绪表操作函数：

     

6、任务调度和切换

（1）可剥夺型调度

     任务调度和切换就是让就绪表中优先级最高的任务获得CPU的使用全年，UCOS-III是可剥夺型，抢占式的RTOS,可以抢了低优先级任务的CPU使用权。

     1）任务调度器

          任务调度器位OSSched(),在os_core.c文件中。如下图：

     2）中断调度器

     中断级调度器为OSIntExit（），调用OSIntExit()时，中断应该是关闭的。代码如下：

（2）时间片轮转调度

     UCOS-III中支持多个任务同时拥有同一个优先级，要使用这个功能，需要定义OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN为1.

     UCOS-III允许一个任务允许一段时间（）

片后让出CPU的使用权，让拥有统一优先级的下一个任务运行。

四、任务相关API函数使用

4.1、任务创建和删除实验

     OSTaskCreate()函数用来创建任务；

     OSTaskDel()函数用来删除任务。

4.2、任务挂起和恢复实验

     OSTsakSuspend（）函数，使任务暂停运行；

     OSTaskResume（）函数用来恢复挂起的任务。

4.3、时间片轮转调度实验

      要使用时间片轮转调度发，就要将ox_cfg.h文件中的宏OS_CFG_SCHED_ROUND_ROBIN_EN定义为1.

4.3.1、OSSchedRoundRobinCfg（）函数用来使能或者失能UCOS-III.

4.3.2、OSSchedRoundRobinYield（）函数：

     当一个任务想放弃本次时间片，把CPU的使用去让给同优先级的下一个任务的时候使用。

五、UCOS-III的中断和时间管理

     5.1、UCOS-III中断处理过程：

编写中断服务程序需要用到OSIntEnter( )和OSIntExit（）。

中断服务函数格式：

     5.2、直接发布和延迟发布的对比：

    5.3、OSTimeTick （）函数

Systick的中断服务程序中就必须调用OSTimeTick（）函数。

代码如下：

     5.4、临界段代码保护

     有些代码需要保证完整运行，不能被打断，这就是临界段代码。

进入临界段代码使用宏OS_CRITICAL_ENTER(),

退出临界区使用宏OS_CRITICLA_EXIT( ).

   5.5、时间管理

     5.5.1 OSTimeDly（）函数

进行延时操作时用到。

     5.5.2、OSTimeDlyHMSM（）函数

更加直观的对某个任务延时。

六、UCOS-III的软件定时器

     6.1、定时器的工作模式

    1） 如果要使用定时器，就要把宏OS_CFG_TMR_DEL_EN定义为1.

    2）定时器的分辨率由系统节拍频率OS_CFG_TICK_RATE_HZ决定。

6.1.1创建一个定时器

     OSTmrCreate（）函数创建一个定时器

6.1.2单次定时器

     把参数opt设置为OS_OPT_TMR_ONE_SHOT

6.1.3周期定时器（无初始化延迟）

     把参数opt设置为OS_OPT_TMR_PERIODIC

6.1.4周期定时器（有初始化延迟）

七、UCOS-III的信号量和互斥信号量

7.1信号量

     有关信号量的API函数如下表：

7.2优先级反转

7.3互斥信号量

     为了避免优先级反转为题，UCOS-III支持二进制信号量：数值信号量。

     互斥型信号量操作的API函数：

7.4直接访问共享资源区

7.5使用信号量访问共享资源区

7.6任务同步

     信号量现在更多的被用来实现任务的同步以及任务和ISR之间的同步，如下图所示：

八、UCOS-III消息传递

8.1消息队列

     消息一般包括：指向数据的指针，表明数据长度的变量和记录消息发布时刻的时间戳。

     指针指向的可以是一块数据区或者一个函数，消息的内容必须一直保持可见性，发布数据采用的是引用传递而不是值传递。也就是说，发布的数据本身不产生数据拷贝。

     UCOS-II中有消息邮箱和消息队列。

     UCOS-III中只有消息队列。

8.2消息队列相关函数

九、事件标志组

     9.1、事件标志组

     用来解决一个事件和多个任务同步的方法。

     两种同步机制：

“或”同步：当任何一个事件发生，任务都被同步。

“与”同步：需要所有的事件发生才会被同步。

                         同步机制如下图：

     9.1、事件标志组相关函数：