OSTimeDly
在Task中,一般执行一段时间之后调用OSTimeDly推迟一段时间再继续运行,OSTimeDly将本进程从Ready TCBList中删除,然后将Delay的时间设置给OSTCBDly,最后调用OS_Sched进行进程调度。
void OSTimeDly (INT16U ticks)
{
INT8U y;
if (ticks > 0) {
OS_ENTER_CRITICAL();
y = OSTCBCur->OSTCBY;
OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX;
if (OSRdyTbl[y] == 0) {
OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY;
}
OSTCBCur->OSTCBDly = ticks;
OS_EXIT_CRITICAL();
OS_Sched();
}
}
如果ticks为零,说明不需延迟,则什么事情都不做。否则,调用OS_ENTER_CRITICAL进入临界段,将本进程从Ready TCBList中删除的代码如下:
y = OSTCBCur->OSTCBY;
OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX;
if (OSRdyTbl[y] == 0) {
OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY;
}
y为当前进程所在Group,OSRdyTbl[y]为该Group所在字节,&=~则将该字节中本进程所占用的Bit清零。如果OSRdyTbl[y]为0,则说明这个Group中没有进程处于Ready状态,则将OSRdyGrp中该Group所占用的Bit清零。
然后将ticks保存在OSTCBDly中,每次OSTimeTick运行时会将这个值减一直至为零。
调用OS_EXIT_CRITICAL离开临界段,紧接着调用OS_Sched进入调度例程。
OS_Sched
OS_Sched是进程调度所使用的函数,在这里面找到最高优先级的进程,然后切换到该进程运行。
void OS_Sched (void)
{
INT8U y;
OS_ENTER_CRITICAL();
if (OSIntNesting == 0) {
if (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_Sched不允许在中断嵌套中调用,因此先判断是否是中断嵌套,并且是否限制进程调度,这两个条件都满足之后,找到最高优先级的进程,如果这个进程不是当前进程,则将新的进程TCB指针保存到OSTCBHighRdy中,为调度计数器OSCtxSwCtr加一,然后调用宏OS_TASK_SW()进行切换。
OS_TASK_SW()宏也是一个自定义的宏,uC/OS-II推荐使用软中断方式实现。
OSCtxSw是一个中断响应函数,一般我们在初始化时将这个软终端和OSCtxSw挂接好。在OSCtxSw中所需要做的事情就是将当前寄存器的值保存到当前堆栈中,然后切换堆栈到新进程的堆栈,将寄存器的值出栈,然后调用中断返回指令IRET就返回到新进程中断前的地方继续执行了。
定时中断
uC/OS-II的定时中断必须在OSStart之后初始化,而不能在OSStart之前,因为害怕第一个TimeTick发生时第一个进程还没有开始运行,而这时uC/OS是处于不可预期状态,会导致死机。
因此对于定时中断,我一般是放在最高级进程的初始化中进行,然后将定时中断和OSTickISR挂接。
OSTickISR也是一个用户自定义函数,所要完成的功能一个是保存当前的寄存器到当前堆栈将OSIntNesting加一,然后调用uC/OS提供的OSTimeTick函数,然后调用OSIntExit()将OSIntNesting减一,最后将各寄存器值出栈,使用中断返回指令IRET返回。
OSTimeTick在每个时钟中断中被调用一次,在该函数中会更新各个进程TCB所对应的OSTCBDly,如果该OSTCBDly减为0,则对应的TCB就被放入Ready TCBList中。
OS_ENTER_CRITICAL();
OSTime++;
OS_EXIT_CRITICAL();
ptcb = OSTCBList;
while (ptcb->OSTCBPrio != OS_IDLE_PRIO) {
OS_ENTER_CRITICAL();
if (ptcb->OSTCBDly != 0) {
if (--ptcb->OSTCBDly == 0) {
if ((ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_PEND_ANY) != OS_STAT_RDY) {
ptcb->OSTCBStat &= ~OS_STAT_PEND_ANY;
ptcb->OSTCBPendTO = TRUE;
} else {
ptcb->OSTCBPendTO = FALSE;
}
if ((ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_SUSPEND) == OS_STAT_RDY) {
OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY;
OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;
}
}
}
ptcb = ptcb->OSTCBNext;
OS_EXIT_CRITICAL();
}
首先在临界段将OSTime加一,然后遍历整个非Free的TCBList,如果OSTCBDly不为0,则,将OSTCBDly减一,如果这时OSTCBDly为0,而且TCB对应的进程需要等待任何信号量或Event等,则说明超时时间到了,将当前TCB的State中OS_STAT_PEND_ANY位去掉,然后将OSTCBPendTo设置为TRUE,表示这是PEND的超时,否则设置OSTCBPendTO为FALSE。
如果OSTCBDly减为零,且该进程没有Suspend,则将该进程放入Ready TCBList中,使用方法同TaskCreate中的方法。
然后我们来说说OSIntExit这个函数。该函数代码如下:
void OSIntExit (void)
{
INT8U y;
if (OSRunning == TRUE) {
OS_ENTER_CRITICAL();
if (OSIntNesting > 0) {
OSIntNesting--;
}
if (OSIntNesting == 0) {
if (OSLockNesting == 0) {
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) {
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
OSCtxSwCtr++;
OSIntCtxSw();
}
}
}
OS_EXIT_CRITICAL();
}
}
首先判断OSRunning是否为1,也就是OS是否在运行,当然没有运行就什么都不做。
然后将OSIntNesting减一,这个是需要在临界段进行的。如果OSIntNesting减为零,并且没有限制进程切换,则找到当前最高优先级的进程(方法同OS_Sched()),然后调用OSIntCtxSw进行进程切换。
OSIntCtxSw()是用户自定义函数,该函数的主要功能与OSCtxSw类似,只是需要对当前的堆栈进行稍微的调整,将OSIntExit和OSIntCtxSw调用所需要的堆栈去掉,然后做的和OSCtxSw一样。
在实际的Porting中发现要去掉OSIntExit和OSIntCtxSw调用所占用的堆栈还是比较麻烦的,因此我就现在OSTickISR刚开始的时候保存好现场之后就将堆栈指针赋给当前进程TCB的OSStkPtr,这样,在OSIntCtxSw中就不需要重新对当前堆栈的值进行保存,只需进行切换就可以了