UCOS-II内核调度分析

UCOS-II内核调度分析,第1张

  一.内核概述

  多任务系统中,内核负责管理各个任务,或者说为每个任务分配CPU时间,并且负责任务之间的通讯。内核提供的基本服务是任务切换。之所以使用实时内核可以大大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,由实时内核来管理它们。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了RAM的用量。但更主要的是,每个任务要有自己的栈空间,这一块吃起内存来是相当厉害的。内核本身对CPU的占用时间一般在2到5个百分点之间。

  UC/OS-II有一个精巧的内核调度算法,实时内核精小,执行效率高,算法巧妙,代码空间很少。

  二.UC/OS-II内核调度特点

  1.只支持基于优先级的抢占式调度算法,不支持时间片轮训;

  2.64个优先级,只能创建64个任务,用户只能创建56个任务;

  3.每个任务优先级都不相同。

  4.不支持优先级逆转;

  5.READY队列通过内存映射表实现快速查询。效率非常高;

  6.支持时钟节拍;

  7.支持信号量,消息队列,事件控制块,事件标志组,消息邮箱任务通讯机制;

  8.支持中断嵌套,中断嵌套层数可达255层,中断使用当前任务的堆栈保存上下文;

  9.每个任务有自己的堆栈,堆栈大小用户自己设定;

  10.支持动态修改任务优先级;

  11.任务TCB为静态数组,建立任务只是从中获得一个TCB,不用动态分配,释放内存;

  12.任务堆栈为用户静态或者动态创建,在任务创建外完成,任务创建本身不进行动态内存分配;

  13.任务的总个数(OS_MAX_TASKS)由用户决定;

  14.0优先级最高,63优先级最低;

  15.有一个优先级最低的空闲任务,在没有用户任务运行的时候运行.

  三.任务控制块OS_TCB描述

  UC/OS-II的TCB数据结构简单,内容容易理解,保存最基本的任务信息,同时还支持裁减来减小内存消耗,TCB是事先根据用户配置,静态分配内存的结构数组,通过优先级序号进行添加,查找,删除等功能。减少动态内存分配和释放。因为依靠优先级进行TCB分配,每个任务必须有自己的优先级,不能和其他任务具有相同的优先级。

  typedefstructos_tcb

  {

  OS_STK*OSTCBStkPtr;

  #ifOS_TASK_CREATE_EXT_EN

  void*OSTCBExtPtr;

  OS_STK*OSTCBStkBottom;

  INT32UOSTCBStkSize;

  INT16UOSTCBOpt;

  INT16UOSTCBId;

  #endif

  structos_tcb*OSTCBNext;

  structos_tcb*OSTCBPrev;

  #if(OS_Q_EN&&(OS_MAX_QS>=2))||OS_MBOX_EN||OS_SEM_EN

  OS_EVENT*OSTCBEventPtr;

  #endif

  #if(OS_Q_EN&&(OS_MAX_QS>=2))||OS_MBOX_EN

  void*OSTCBMsg;

  #endif

  INT16UOSTCBDly;

  INT8UOSTCBStat;

  INT8UOSTCBPrio;

  INT8UOSTCBX;

  INT8UOSTCBY;

  INT8UOSTCBBitX;

  INT8UOSTCBBitY;

  #ifOS_TASK_DEL_EN

  BOOLEANOSTCBDelReq;

  #endif

  }OS_TCB;

  .OSTCBStkPtr是指向当前任务栈顶的指针。

  .*OSTCBExtPtr;:任务扩展模块使用;

  .*OSTCBStkBottom;

  .OSTCBStkSize;.

  .OSTCBOpt;

  .OSTCBId;

  .OSTCBNext和.OSTCBPrev用于任务控制块OS_TCBs的双重链接,

  .OSTCBEventPtr是指向事件控制块的指针

  .OSTCBMsg是指向传给任务的消息的指针。

  .OSTCBDly当需要把任务延时若干时钟节拍时要用到这个变量,或者需要把任务挂起一段时间以等待某事件的发生,

  .OSTCBStat是任务的状态字。

  .OSTCBPrio是任务优先级。

  .OSTCBX,.OSTCBY,.OSTCBBitX和.OSTCBBitY用于加速任务进入就绪态的过程或进入等待事件发生状态的过程

  OSTCBY=priority>>3;

  OSTCBBitY=OSMapTbl[priority>>3];

  OSTCBX=priority&0x07;

  OSTCBBitX=OSMapTbl[priority&0x07];

  .OSTCBDelReq是一个布尔量,用于表示该任务是否需要删除

  

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原文地址: http://outofmemory.cn/dianzi/2714119.html

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