基于stm32f103zet6之UC/OS_II的学习2（初步分析OS--点灯大法）
现在开始仔细分析，整个点灯大法是如何实现的。
一、硬件初始化。
在我这里是指对GPIO进行初始化
LED_GPIO_Config(); //LED端口初始化具体的配置就不多说了。
二、操作系统的初始化
OSInit();void OSInit (void)
{
OSInitHookBegin(); /* Call port specific initialization code */
OS_InitMisc(); /* Initialize miscellaneous variables */
OS_InitRdyList(); /* Initialize the Ready List */
OS_InitTCBList(); /* Initialize the free list of OS_TCBs */
OS_InitEventList(); /* Initialize the free list of OS_EVENTs */
OS_InitTaskIdle(); /* Create the Idle Task */
OS_InitTaskStat(); /* Create the Statistic Task */
OSInitHookEnd(); /* Call port specific init. code */
}1、首先是hook函数，下面结合官方文档以及我自己的理解，谈谈这个hook函数
本人理解，对于我们初学者来说hook函数是不需要管的，直接把宏开关关掉，因为操作系统的功能扩充
我们暂时还用不到，而这个hook函数就是实现对操作系统功能的扩充，之所以加上了这个hook函数，就是为了
防止我们直接修改源代码。从而对源代码产生破坏！
也就是说我们可以直接把这两个hook函数注释掉，自己动手试试吧，我试过了！
2、接着是这个 OS_InitMisc(); 看注释就是初始化各种各样的变量。我们可以进去看看，代码如下：
static void OS_InitMisc (void)
{
#if OS_TIME_GET_SET_EN > 0
OSTime = 0L; /* Clear the 32-bit system clock */
#endif
OSIntNesting = 0; /* Clear the interrupt nesting counter */
OSLockNesting = 0; /* Clear the scheduling lock counter */
OSTaskCtr = 0; /* Clear the number of tasks */
OSRunning = OS_FALSE; /* Indicate that multitasking not started */
OSCtxSwCtr = 0; /* Clear the context switch counter */
OSIdleCtr = 0L; /* Clear the 32-bit idle counter */
#if OS_TASK_STAT_EN > 0
OSIdleCtrRun = 0L;
OSIdleCtrMax = 0L;
OSStatRdy = OS_FALSE; /* Statistic task is not ready */
#endif
}这几行代码完成的就是对系统定时器初值、中断计数器、当前任务数量等进行清零，没有别的意思了。
3、OS_InitRdyList这个函数看名字意思是初始化就绪态列表
那么就序列表指的就是任务处于三态中的就绪态的任务，关于三态的详细解释可以百度一下！
那么还是一样跟踪进去看看代码里面到底做了些什么、
static void OS_InitRdyList (void)
{
INT8U i;
#if OS_LOWEST_PRIO <= 63
INT8U *prdytbl;
#else
INT16U *prdytbl;
#endif
OSRdyGrp = 0; /* Clear the ready list */
prdytbl = &OSRdyTbl[0];
for (i = 0; i < OS_RDY_TBL_SIZE; i++) {
*prdytbl++ = 0;
}
OSPrioCur = 0;
OSPrioHighRdy = 0;
OSTCBHighRdy = (OS_TCB *)0;
OSTCBCur = (OS_TCB *)0;
}将当前任务的优先级、就绪态任务最高优先级，控制块等都清零。
4、接下来看一个比较重要的函数吧OS_InitTCBList
static void OS_InitTCBList (void)
{
INT8U i;
OS_TCB *ptcb1;
OS_TCB *ptcb2;
OS_MemClr((INT8U *)&OSTCBTbl[0], sizeof(OSTCBTbl)); /* Clear all the TCBs */
OS_MemClr((INT8U *)&OSTCBPrioTbl[0], sizeof(OSTCBPrioTbl)); /* Clear the priority table */
ptcb1 = &OSTCBTbl[0];
ptcb2 = &OSTCBTbl[1];
for (i = 0; i < (OS_MAX_TASKS + OS_N_SYS_TASKS - 1); i++) { /* Init. list of free TCBs */
ptcb1->OSTCBNext = ptcb2;
#if OS_TASK_NAME_SIZE > 1
ptcb1->OSTCBTaskName[0] = '?'; /* Unknown name */
ptcb1->OSTCBTaskName[1] = OS_ASCII_NUL;
#endif
ptcb1++;
ptcb2++;
}
ptcb1->OSTCBNext = (OS_TCB *)0; /* Last OS_TCB */
#if OS_TASK_NAME_SIZE > 1
ptcb1->OSTCBTaskName[0] = '?'; /* Unknown name */
ptcb1->OSTCBTaskName[1] = OS_ASCII_NUL;
#endif
OSTCBList = (OS_TCB *)0; /* TCB lists initializations */
OSTCBFreeList = &OSTCBTbl[0];
}5、OS_InitEventList这个函数也同第4步是类似的
到这里，大概的了解了初始化里面都做了些什么，接下来就是这个
三、任务创建代码
OSTaskCreate(Task_LED,(void *)0, &startup_task_stk[STARTUP_TASK_STK_SIZE-1], STARTUP_TASK_PRIO);1、函数原型的分析
INT8U OSTaskCreate (void (*task)(void *p_arg), void *p_arg, OS_STK *ptos, INT8U prio)
上面是函数原型
第一个参数是一个：将要创建的任务名字。形参为指针的函数指针，所以当我们赋值的时候就可以直接给他赋值一个函数名了。
第二个参数就是：任务传递的参数。一个void类型的指针，赋值可以是空
第三个参数：为任务分配的堆栈空间。传递的是一个堆栈的地址，所以我们预先要给这个堆栈分配一个地址，然后将地址传递进去
第四个参数：就是我们创建的任务的优先级了。
OK函数原型说明完毕
2、跟踪这个创建任务函数进去，看看做了些什么呢？
INT8U OSTaskCreate (void (*task)(void *p_arg), void *p_arg, OS_STK *ptos, INT8U prio)
{
OS_STK *psp;
INT8U err;
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3 /* Allocate storage for CPU status register */
OS_CPU_SR cpu_sr = 0;
#endif
#if OS_ARG_CHK_EN > 0
if (prio > OS_LOWEST_PRIO) { /* Make sure priority is within allowable range */
return (OS_ERR_PRIO_INVALID);
}
#endif
OS_ENTER_CRITICAL();
if (OSIntNesting > 0) { /* Make sure we don't create the task from within an ISR */
OS_EXIT_CRITICAL();
return (OS_ERR_TASK_CREATE_ISR);
}
if (OSTCBPrioTbl[prio] == (OS_TCB *)0) { /* Make sure task doesn't already exist at this priority */
OSTCBPrioTbl[prio] = OS_TCB_RESERVED;/* Reserve the priority to prevent others from doing ... */
/* ... the same thing until task is created. */
OS_EXIT_CRITICAL();
psp = OSTaskStkInit(task, p_arg, ptos, 0); /* Initialize the task's stack */
err = OS_TCBInit(prio, psp, (OS_STK *)0, 0, 0, (void *)0, 0);
if (err == OS_ERR_NONE) {
if (OSRunning == OS_TRUE) { /* Find highest priority task if multitasking has started */
OS_Sched();
}
} else {
OS_ENTER_CRITICAL();
OSTCBPrioTbl[prio] = (OS_TCB *)0;/* Make this priority available to others */
OS_EXIT_CRITICAL();
}
return (err);
}
OS_EXIT_CRITICAL();
return (OS_ERR_PRIO_EXIST);
}1.将状态寄存器清零，判断优先级是否合法。
2.OS_ENTER_CRITICAL();表示告诉CPU下面这段代码是不能被中断的，也就是说进入临界区后，在这个函数里面是把中断关掉了的。这个在之前的那篇博文有提到的。
3.接下来的代码就是确保我们规定的优先级上面是没有任务建立的，如果没有建立这个任务的话，那么我们给他一个建立任务的标记
4.
psp = OSTaskStkInit(task, p_arg, ptos, 0); /* Initialize the task's stack */
err = OS_TCBInit(prio, psp, (OS_STK *)0, 0, 0, (void *)0, 0);初始化任务堆栈的一个函数，仔细分析一下
OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *p_arg), void *p_arg, OS_STK *ptos, INT16U opt)
{
OS_STK *stk;
(void)opt; /* 'opt' is not used, prevent warning */
stk = ptos; /* Load stack pointer */
/* Registers stacked as if auto-saved on exception */
*(stk) = (INT32U)0x01000000L; /* xPSR */
*(--stk) = (INT32U)task; /* Entry Point */
*(--stk) = (INT32U)0xFFFFFFFEL; /* R14 (LR) (init value will cause fault if ever used)*/
*(--stk) = (INT32U)0x12121212L; /* R12 */
*(--stk) = (INT32U)0x03030303L; /* R3 */
*(--stk) = (INT32U)0x02020202L; /* R2 */
*(--stk) = (INT32U)0x01010101L; /* R1 */
*(--stk) = (INT32U)p_arg; /* R0 : argument */
/* Remaining registers saved on process stack */
*(--stk) = (INT32U)0x11111111L; /* R11 */
*(--stk) = (INT32U)0x10101010L; /* R10 */
*(--stk) = (INT32U)0x09090909L; /* R9 */
*(--stk) = (INT32U)0x08080808L; /* R8 */
*(--stk) = (INT32U)0x07070707L; /* R7 */
*(--stk) = (INT32U)0x06060606L; /* R6 */
*(--stk) = (INT32U)0x05050505L; /* R5 */
*(--stk) = (INT32U)0x04040404L; /* R4 */
return (stk);
}
对照这个上面的代码结合官方的注释解释一下
a 这是一个堆栈初始化的函数，模拟的就是入栈操作。
b 栈的增长方向是向下的，返回的就是栈顶的地址
c 各个寄存器入栈的顺序是确定了的，因为我们上面的代码就是模拟R0-R12 +spSR 这些寄存器入栈，这是根据权威手册上面来模拟的
具体的参见权威手册
d 这个函数是不需要返回值的，所以LR（R14）是一个非法值
e xPSR状态寄存器应该设为线程模式，T位置1
接着还有一个重要的函数是初始化任务控制块的函数，它把之前获得的栈顶指针等参数传进去了，不再详述。
一旦OSTaskStkInit()函数完成了建立堆栈的任务，OSTaskCreate()就调用OSTCBInit()，从空闲的OS_TCB池中获得并初始化一个OS_TCB
如果OS_TCB池中有空闲的OS_TCB,它就被初始化。注意一旦OS_TCB被分配，该任务的创建者就已经完全拥有它了，即使这时内核又创建
了其它的任务，这些新任务也不可能对已分配的OS_TCB作任何操作，所以OSTCBInit()在这时就可以允许中断，并继续初始化OS_TCB的数据单元。
到这里任务就创建完成了，那么接下来就是让我们的任务开始运行了。
四、OSStart代码分析
void OSStart (void)
{
if (OSRunning == OS_FALSE) {
OS_SchedNew(); /* Find highest priority's task priority number */
OSPrioCur = OSPrioHighRdy;
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy]; /* Point to highest priority task ready to run */
OSTCBCur = OSTCBHighRdy;
OSStartHighRdy(); /* Execute target specific code to start task */
}
}