UCOSIII移植笔记（三）
此篇博文主要讲述UCOSIII的任务管理功能。
多任务操作系统最主要的就是对任务的管理，包括任务的创建、挂起、删除和调度等。关于UCOSIII任务的创建、挂起、删除和调度可以查看本人另一篇博文。
一、UCOSIII的启动和初始化
将UCOSIII移植到工程之后，就可以启动UCOSIII了，在使用UCOSIII的时候我们需要按照一定的顺序初始化并打开UCOSIII，顺序如下：
- 第一步，是调用CPU_Init()初始化UCOSIII
- 第二步，创建任务
一般情况下，我们在main函数里只创建一个start_task()任务，其它的任务都在start_task()中创建，创建任务的函数是OSTaskCreate()函数。
注意在调用OSTaskCreate()函数创建任务的时候，一定要调用OS_CRITICAL_ENTER()函数进入临界区，任务创建以后，要调用OS_CRITICAL_EXIT()函数退出临界区。 第三步，调用OSStart()函数来开启UCOSIII
下面是一个例子：
OSInit(&err); //初始化UCOSIII
OS_CRITICAL_ENTER();//进入临界区
//创建开始任务
OSTaskCreate((OS_TCB * )&StartTaskTCB, //任务控制块
(CPU_CHAR * )"start task", //任务名字
(OS_TASK_PTR )start_task, //任务函数
(void * )0, //传递给任务函数的参数
(OS_PRIO )START_TASK_PRIO, //任务优先级
(CPU_STK * )&START_TASK_STK[0], //任务堆栈基地址
(CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE/10, //任务堆栈深度限位
(CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE, //任务堆栈大小
(OS_MSG_QTY )0, //任务内部消息队列能够接收的最大消息数目,为0时禁止接收消息
(OS_TICK )0, //当使能时间片轮转时的时间片长度，为0时为默认长度，
(void * )0, //用户补充的存储区
(OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, //任务选项
(OS_ERR * )&err); //存放该函数错误时的返回值
OS_CRITICAL_EXIT(); //退出临界区
OSStart(&err); //开启UCOSIII二、任务状态
UCOSIII支持的是单核CPU,不支付多核CPU,这样在某一个时刻就有且只能有一个任务获得CPU的使用权限，其它的任务都会进入其它状态，UCOSIII中的任务有多个状态：
- 休眠态
休眠态就是任务只是以任务函数的方式存在，只是存储区中的一段代码，并未用OSTaskCreate()函数创建这个任务，不受UCOSIII管理。 - 就绪态
任务在就绪表中已经登记，等待获取CPU的使用权。 - 运行态
正在运行的任务。 - 等待态
正在运行的任务需要等待某一个事件，比如信号质量、消息事件等，就会暂时让出CPU的使用权，进入等待事件状态。 中断服务态
一个正在执行的任务被中断打断，CPU转而去执行中断服务程序，这时这个任务就会被挂起，进入中断服务状态。
三、任务控制块
任务控制块是什么？
任务控制块OS_TCB，是用来保存任务的信息，我们在使用OSTaskCreate()函数在创建任务的时候就会分配给一个任务控制块，任务控制块是一个结构体，如下：
struct os_tcb{
CPU_STK *StkPtr; //指向当前任务堆栈的栈顶
void *ExtPtr; //指向用户可定义的数据区
CPU_STK *StkLimitPtr; //可指向任务堆栈区中的某个位置
OS_TCB *NextPtr; //nextptr和prevptr用于在任务就绪表建立OC_TCB双向链表
OC_TCB *PrevPtr;
OS_TCB *TickNextPtr; //TickNectPtr和TickPrevPtr可把正在延时或在指定时间内等待某个事件的任务的OC_TCB构成比向链表
OC_TCB *TickPrevPtr;
OS_TICK_SPOKE *TickSpokePtr; //通过该指针可知道该任务在时钟节拍轮的哪个spoke上
CPU_CHAR *NamePtr; //任务名
CPU_STK *StkBasePtr //任务堆栈基地址
OS_TASK_PTR *TaskEntryAddr; //任务代码入口地址
void *TaskEntryArg; //传递给任务的参数
}
四、任务堆栈
在UCOSIII中任务堆栈是一个非常重要的概念，任务堆栈是用来在切换任务和调用其它函数时的保存现场，因此每个任务都有自己的堆栈。
创建任务堆栈的步骤如下：
1、定义一个CPU_STK（任务堆栈）变量，CPU_STK在cpu.h中有定义，其实，CPU_STK就是CPU_INT32U，可以看出一个CPU_STK为4个字节，因此任务堆栈的实际大小应该为我们定义的4倍，例如下面的代码，堆栈的实际大小为64*4=256字节
CPU_STK TASK_STK[64];
不过上面的代码不清楚，不便于修改，我们可以修改成如下：
#define LED1_STK_SIZE 64;
CPU_STK TASK_STK[LED1_STK_SIZE];
我们在使用OSTaskCreate()函数创建任务的时候，就可以把创建的堆栈传递给任务如下代码：
OSTaskCreate((OS_TCB * )&StartTaskTCB, //任务控制块
(CPU_CHAR * )"start task", //任务名字
(OS_TASK_PTR )start_task, //任务函数
(void * )0, //传递给任务函数的参数
(OS_PRIO )START_TASK_PRIO, //任务优先级
(CPU_STK * )&START_TASK_STK[0], //任务堆栈基地址
(CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE/10, //任务堆栈深度限位
(CPU_STK_SIZE)START_STK_SIZE, //任务堆栈大小
(OS_MSG_QTY )0, //任务内部消息队列能够接收的最大消息数目,为0时禁止接收消息
(OS_TICK )0, //当使能时间片轮转时的时间片长度，为0时为默认长度，
(void * )0, //用户补充的存储区
(OS_OPT )OS_OPT_TASK_STK_CHK|OS_OPT_TASK_STK_CLR, //任务选项
(OS_ERR * )&err); //存放该函数错误时的返回值上面的代码涉及到任务堆栈的有三个部分分别是任务堆栈基地址、任务堆栈深度限位，任务堆栈大小。所谓基地址，顾名思义就可以理解为基本地址，他是相对偏移量的计算基准。
在创建任务的时候就会初始化任务的堆栈，我们需要提前将CPU的寄存器保存在任务堆栈中，完成这个任务就是OSTaskStkInit()函数。这个函数专门是被OSTaskCreate()函数在创建任务的时候调用的。
五 任务就绪表
UCOSIII中将已经就绪的任务放在任务就绪表里，任务就绪表有两个部分，优先级位映射表OSPrioTal[]和就绪任务列表OSRdyList[]。
1、优先级位映射表
当某一个任务就绪以后就会将优先级位映射表中相应的位置置1，优先级位映射表如下图所示。CPU_DATA(cpu.h）中设置该表元素的位宽度，可以是8位、16位和32位的。
其中任务数目由宏OS_CFG_PRIO_MAX(os_cfg,h)配置的。
上图所示的，从左到右优先级逐渐降低，但是每个OSPrioTbl[]数组的元素最低位在右，最高位在左边，比如OSPrioTbl[0] 的bit31 为最高优先级0，bit0为优先级31。之所以这样做，主要是为了支持一条特殊的指令，“计算机前导零CLZ”，使用这条指令可以快递的找到最高铸造级的任务。
有关优先级的操作有3个函数：
OS_PrioGetHighest() //获取就表绪中最高优先级的任务
OS_PrioInser() /将某个任务在就绪表中相对应的位置1
OS_PrioRemove() //将某个任务在就绪表中相对应的位清零