μC/OS-II实验：实验二 优先级反转及解决方法

实验描述：

注意：占有资源的低优先级不能主动放弃CPU，不然优先级肯定反转。实验手册的实验是错的。

涉及的μC/OS-II系统函数：

。。。

实验代码：

 app.c

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

/* 任务 TA0 的优先级最高，它需要使用信号量 mutex */ void Task0( void* pdata) {     INT8U err;     INT8U id;     id = *( int *)pdata;      while( 1)     {         printf( "Task_%d waitting for an EVENT\r\n",id);          OSTimeDly( 1000);                           /* Delay 1000 clock tick        */          printf( "Task_%d's EVENT CAME!\r\n",id);          printf( "Task_%d trying to GET MUTEX\r\n",id);          OSMutexPend(pmutex, 0,&err);                            /* Acquire mutex */           switch(err)          {               case OS_NO_ERR:                  printf( "Task_%d GOT mutex.\r\n",id);                   break;               default:                  printf( "Task_%d CANNOT get mutex, has been SUSPENDED.\r\n",id);            }            OSTimeDly( 1000);                             /* Delay 1000 clock tick        */            printf( "Task_%d RELEASE mutex\r\n",id);            OSMutexPost(pmutex);                           /* Release mutex          */      } } /* 任务 TA1 具有中等优先级，它不使用信号量 */ void Task1( void* pdata) {     INT8U   id;      id=*( int *)pdata;      while( 1)     {         printf( "Task_%d waitting for an EVENT\r\n",id);          OSTimeDly( 500);                         /* Delay 500 clock tick        */          printf( "Task_%d's EVENT CAME!\r\n",id);          OSTimeDly( 500);      } } /* 任务 TA2 的优先级最低，和高优先级任务 TA0 共用信号量 mutex */ void Task2( void* pdata) {     INT8U   err;      INT8U   id;       INT32U i;     id=*( int *)pdata;            while( 1)     {         printf( "Task_%d trying to GET MUTEX\r\n",id);          OSMutexPend(pmutex, 0,&err);                        /*  Acquire mutex */           switch(err)          {               case OS_NO_ERR:                  printf( "Task_%d GOT mutex.\r\n",id);                   /* 此时Task2占有资源和CPU，但是会被Task1抢占，发生优先级反转 */                  for(i= 0;i< 40000000;i++);                  break;               default :                  printf( "Task_%d CANNOT get mutex,  has been SUSPENDED.\r\n",id);                   /* 此时Task2占有资源和CPU，但是会被Task1抢占，发生优先级反转 */                  for(i= 0;i< 40000000;i++);                  break;          }          printf( "Task_%d RELEASE mutex\r\n",id);          OSMutexPost(pmutex);                        /* Releasemutex          */      } }

 app.h

1 2 3 4 5

GLOBAL OS_EVENT* psem; GLOBAL OS_EVENT* pmutex; #define N_TASKS      3 GLOBAL  INT8U TaskData[N_TASKS];

 app_cfg.h

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21

#define TASK0_STK_SIZE       64 #define TASK1_STK_SIZE       64 #define TASK2_STK_SIZE       64 #define TASK0_TASK_PRIO      4 #define TASK1_TASK_PRIO      5 #define TASK2_TASK_PRIO      6 #ifdef GLOBAL_STASK_DEFINE #define GLOBAL  #else #define GLOBAL  extern #endif GLOBAL OS_STK   TASK_TASK0_STK[TASK0_STK_SIZE]; GLOBAL OS_STK   TASK_TASK1_STK[TASK1_STK_SIZE]; GLOBAL OS_STK   TASK_TASK2_STK[TASK2_STK_SIZE]; void Task0( void* pdata); void Task1( void* pdata); void Task2( void* pdata);

 main.c

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34

//启动任务 static  void TaskStart( void* pdata) {     INT8U err;     INT8U   i;         for (i =  0; i <N_TASKS; i++)     // Create N_TASKS identical tasks       {          TaskData[i] = i;       }      pdata = pdata;       //APP Initialization      //系统时钟必须在OSStart()之后调用     Systick_Configuration();      #if(OS_TASK_STAT_EN >  0)     OSStatInit(); #endif #if OS_SEM_EN >  0 && OS_MAX_EVENTS >  0     psem = OSSemCreate((INT16U) 1); #endif #if OS_MUTEX_EN > 0 && OS_MAX_EVENTS >  0     pmutex = OSMutexCreate( 1,&err); #endif      /* 实验二  优先级反转 */     OSTaskCreate(Task0,( void*)&TaskData[ 0],(OS_STK*)&TASK_TASK0_STK[TASK0_STK_SIZE- 1],TASK0_TASK_PRIO);     OSTaskCreate(Task1,( void*)&TaskData[ 1],(OS_STK*)&TASK_TASK1_STK[TASK1_STK_SIZE- 1],TASK1_TASK_PRIO);     OSTaskCreate(Task2,( void*)&TaskData[ 2],(OS_STK*)&TASK_TASK2_STK[TASK2_STK_SIZE- 1],TASK2_TASK_PRIO);           //创建其他任务之后删除自己     OSTaskDel(OS_PRIO_SELF); }

若要switch分支发挥作用，则需修改os_sem.c中的OSSemPend函数：

不然，switch分支不起作用，其中的default分支表示的是 在获得信号量的道路上有没有被打断过。

PS：为了方便观察，os_sem.c的文件未作修改。

实验结果：

此时使用 二值信号量-Binary Semaphore，则再Task2的延时过程中，不断被Task1所打断，发生优先级反转。

注意：若将app.c中的任务中的信号量全部修改为 互斥信号量-Mutex，并将其优先级提升自最高优先级，则Task2在延时过程中不会被Task1所打断，不会发生优先级反转。