uC/OS-II的任务切换总结

uC/OS-II的任务切换归根到底都是由以下三个函数引起的:

  1. OSStart();

  2. OSIntExit();

  3. OS_Sched();

一、OSStart():
OSStart()函数是uC/OS-II任务调度的引导函数,它调用更底层的函数OSStartHighRdy()来完成最初的任务切换;OSStartHighRdy()唯一地在OSStart()函数中被调用。OSStart()函数代码如下:
/**********************************************************/
void  OSStart (void)
{
   INT8U y;
   INT8U x;
   if (OSRunning == FALSE) {
       y             = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
       x             = OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]];
       OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + x);
       OSPrioCur     = OSPrioHighRdy;
       OSTCBHighRdy  = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
       OSTCBCur      = OSTCBHighRdy;
       OSStartHighRdy();
   }
}
/**********************************************************/
而OSStartHighRdy()函数需要用户移植实现,主要的工作是:

  1. OSRunning = TRUE;

  2. 调用OSTaskSwHook()函数;

  3. 设置处理器的堆栈指针寄存器为 OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;

  4. 恢复所有处理器的寄存器内容(不包括堆栈指针寄存器和PC寄存器);

  5. 恢复PC寄存器并开始执行PC指向的指令。

二、OSIntExit():
OSIntExit()函数由中断服务代码调用,用户的中断服务代码要求如下:

  1. 把全部CPU寄存器(包括堆栈指针寄存器和PC寄存器)推入当前任务堆栈;

  2. 调用OSIntEnter()函数或OSIntNesting++;

  3. 执行用户的中断处理代码;

  4. 调用OSIntExit()。

OSIntExit()函数调用更底层的函数OSIntCtxSw()来实现任务切换,而OSIntExit()函数的代码如下:
/**********************************************************/
void  OSIntExit (void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
   OS_CPU_SR  cpu_sr;
#endif

   if (OSRunning == TRUE) {
       OS_ENTER_CRITICAL();
       if (OSIntNesting > 0) {
           OSIntNesting--;
       }
       if ((OSIntNesting == 0) && (OSLockNesting == 0)) {
           OSIntExitY    = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
           OSPrioHighRdy = (INT8U)((OSIntExitY << 3) +
                           OSUnMapTbl[OSRdyTbl[OSIntExitY]]);
           if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) {
               OSTCBHighRdy  = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
               OSCtxSwCtr++;
               OSIntCtxSw();
           }
       }
       OS_EXIT_CRITICAL();
   }
}
/**********************************************************/
函数OSIntCtxSw()需要用户移植实现,主要内容如下:

  1. 调用OSTaskSwHook()函数;

  2. OSPrioCur = OSPrioHighRdy;

  3. OSTCBCur = OSTCBHighRdy;

  4. 设置处理器的堆栈指针寄存器为 OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;

  5. 恢复所有处理器的寄存器内容(不包括堆栈指针寄存器和PC寄存器);

  6. 恢复PC寄存器并开始执行PC指向的指令。

三、OS_Sched():
OS_Sched()函数被各种任务间通信函数如xxxPost()和xxxPend()调用,OS_Sched()函数调用更底层的函数OS_TASK_SW()来实现任务切换,OS_Sched()函数的源代码如下:
/**********************************************************/
void  OS_Sched (void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
   OS_CPU_SR  cpu_sr;
#endif  
   INT8U      y;
   OS_ENTER_CRITICAL();
   if ((OSIntNesting == 0) && (OSLockNesting == 0)) {
       y             = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];  
       OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
       if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) {
           OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
           OSCtxSwCtr++;
           OS_TASK_SW();
       }
   }
   OS_EXIT_CRITICAL();
}
/**********************************************************/
OS_TASK_SW()函数需要用户移植实现,主要内容如下:

  1. 把全部CPU寄存器(包括堆栈指针寄存器和PC寄存器)推入当前任务堆栈;

  2. 调用OSTaskSwHook()函数;

  3. OSPrioCur = OSPrioHighRdy;

  4. OSTCBCur = OSTCBHighRdy;

  5. 设置处理器的堆栈指针寄存器为 OSTCBHighRdy->OSTCBStkPtr;

  6. 恢复所有处理器的寄存器内容(不包括堆栈指针寄存器和PC寄存器);

  7. 恢复PC寄存器并开始执行PC指向的指令。


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