uCOSIII实时操作系统（重入函数，调度算法，嵌入式系统中断）

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可重入函数和不可重入函数：

基于优先级的调度算法：

嵌入式系统中断：

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可重入函数和不可重入函数：

函数可重入是指一函数可以被多个任务调用，而不需要担心在任务切换的过程中，代码的执行会产生错误的结果。可重入函数任何时候都可以被中断，一段时间之后又可以运行，而相应的数据不会丢失。可重入函数或者只会使用局部变量，即变量保存在CPU寄存器中或堆栈中。如果使用全局变量，则要对全局变量予以保护。

eg:

void strcpy(char *dest,char *src)
{
    while(*dest++ = *src++)
{

}
*dest = NULL;
}

函数Strcpy()做字符串复制。因为参数是存在堆栈中的，故函数Strcpy()可以被多个任务调用，而不必担心各任务调用函数期间会互相破坏对方的指针。

如果函数被多个任务调用，可能产生错误的结果，就是不可重入函数。

不可重入函数的例子，Swap()是一个简单函数，它使函数的两个形式变量的值互换。为便于讨论，假定使用的是可剥夺型内核，中断是开着的，Temp定义为整数全程变量。

eg:

int Temp;
void swap(int *x ,int *y)
{
    Temp = *x;//1
    *x = *y;//2
    *y =Temp;//3
}

把swap函数设置为任何函数可以调用，如果一个低优先级的任务正在执行swap()函数假设执行到

在第一个任务发生中断的时候全局变量这时候已经被赋值给了2，然后中断进入第二个任务第二个任务的函数当中因为也调用了swap函数，此时全局变量的Temp又被赋值为6，所以中断的第二个任务执行完的时候，程序又返回断点处继续执行，而此时的Temp值还是6与源程序所需要的数值发生错误，所以程序发生错误。

注意：

这只是一个简单的例子，如何能使代码具有可重入性一看就明白。然而有些情况下，问题并非那么易解。应用程序中的不可重入函数引起的错误很可能在测试时发现不了，直到产品到了现场问题才出现。如果在多任务上您还是把新手，使用不可重入型函数时，千万要当心。

如何解决避免这一问题？（以上边的swap函数为例）

• 把Temp定义为局部变量
• 调用Swap()函数之前关闭中断，调用之后在开启中断
• 用信号量禁止该函数在使用过程中在此被调用

基于优先级的调度算法：

·在多任务系统中，内核负责管理各个任务，或者换说每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的通讯。内核提供的基本服务时任务切换。之所以使用实时内核可以大大的简化应用系统的设计，是因为实时内核允许将应用分成若干个任务，由实时内核来管理他们。内核本身也增加了应用程序的额外负荷，代码空间增加ROM的用量，内核本身的数据结构增加RAM的用量，但更重要的是，每个任务都有自己的栈空间，这一块吃内存是相当厉害的因此，STN89C51，52等性能有限单片机一般不能运行实时内核，因为单片机的RAM很有限。但是例如STM32单片机通过UCOSIII提供必不可缺少的系统服务，诸如信号量管理、消息队列、延时等，使得CPU的利用更为有效。

可剥夺型内核：

因为系统响应时间很重要，所以μC/OS使用的是一种基于优先级的可剥夺型内核。最高优先级的任务一旦就绪，总能得到CPU的控制权。当一个运行着的任务使一个比它优先级高的任务进入了就绪态，当前任务的CPU使用权就被剥夺了，那个高优先级的任务立刻得到了CPU的控制权。如果是中断服务子程序使一个高优先级的任务进入就绪态，中断完成时，中断了的任务被挂起，优先级高的那个任务。使用可剥夺型内核，最高优先级的任务什么时候可以执行，可以得到CPU的控制权是可知的。使用可剥夺型内核使得任务级响应时间得以最优化。

使用可剥夺型内核时，应用程序不应直接使用不可重入型函数。调用**不可重入型函数**时，要满足互斥条件，这一点可以用互斥型信号量来实现。如果调用不可重入型函数时，低优先级的任务CPU的使用权被高优先级任务剥夺，不可重入型函数中的数据有可能被破坏。

在uC/OS中：

可以同时有64个就绪任务，每个任务都有各自的优先级。优先级用无符号整数来表示，从0到63，数字越大则优先级越低。 μC/OS总是调度就绪了的，优先级最高的任务获得CPU的控制权，不管这个任务是什么，执行什么样的功能，也不管该任务是否已经等了很久。

嵌入式系统中断：

嵌入式实时操作系统的中断是指在任务的执行过程中，当出现异常情况或特殊请求时，停止任务的执行，转而对这些异常情况或
特殊请求进行处理，处理结束后程序回到：
● 在前后台系统中，程序回到后台程序（前台：中断。后台：用户）
● 对不可剥夺型内核而言，程序回到被中断了的任务
● 对可剥夺型内核而言，让进入就绪态的优先级最高的任务开始运