UCOS III任务切换

了解下关于其核心的“任务切换”相关内容,网上搜录如下文章,以便理解。

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(1)任务级的任务切换原理
   μC/OS-II是一个多任务的操作系统,在没有用户自己定义的中断情况下,任务间的切换步骤是这样的:任务间的切换一般会调用OSSched()函数。函数的结构如下:
void OSSched(void){
关中断
如果(不是中断嵌套并且系统可以被调度){
确定优先级最高的任务
如果(最高级的任务不是当前的任务){
调用OSCtxSw();
}
}
开中断
}
  我们把这个函数称作 任务调度的前导函数。它先判断要进行任务切换的条件,如果条件允许进行任务调度,则调用 OSCtxSw()。这个函数是真正实现任务调度的函数。由于期间要对堆栈进行操作,所以OSCtxSw()一般用汇编语言写成。它将正在运行的任务的CPU的SR寄存器推入堆栈,然后把R4~R15压栈。接着把当前的SP保存在TCB->OSTCBStkPtr中,然后把最高优先级的TCB->OSTCBStkPtr的值赋值给SP。这时候,SP就已经指到最高优先级任务的任务堆栈了。然后进行出栈工作,把R15~R4出栈。接着使用RETI返回,这样就把SR和PC出栈了。简单地说,μC/OS-II切换到最高优先级的任务,只是恢复最高优先级任务所有的寄存器并运行中断返回指令(RETI), 实际上,所作的只是人为地模仿了一次中断。
   
 
 (2)中断级的任务切换原理
  μC/OS-II的中断服务子程序和一般前后台的操作有少许不同,往往需要这样操作:
保存全部CPU寄存器
调用OSIntEnter()或OSIntNesting++
开放中断
执行用户代码
关闭中断
调用OSIntExit();
恢复所有CPU寄存器
RETI
  OSIntEnter()就是将全局变量OSIntNesting加1。OSIntNesting是中断嵌套层数的变量。μC/OS-II通过它确保在中断嵌套的时候,不进行任务调度。执行完用户的代码后,μC/OS-II调用OSIntExit(),一个与OSSched()很像的函数。在这个函数中,系统首先把OSIntNesting减1,然后判断是否中断嵌套。如果不是的话,并且当前任务不是最高优先级的任务,那么找到优先级最高的任务,执行OSIntCtxSw()这一出中断任务切换函数。因为,在这之前已经做好了压栈工作;在这个函数中,要进行R15~R4的出栈工作。而且,由于在之前调用函数的时候,可能已经有一些寄存器被压入了堆栈。所以要进行堆栈指针的调整,使得能够从正确的位置出栈。

 

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