第五章UCOS-ii任务管理课件.ppt

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24,OSRdyTbl0,OSRdyTbl1,OSRdyTbl2,OSRdyTbl3,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,图,5-1,一个可以记录,32,个任务就绪状态的任务就绪表,优先级别（任务的标识）,1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0,1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0,1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0,1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0 1/0,就绪组,:OSRdyGrp,是就绪组，类型是,INT8U,，,INT8U,等同于无符号的字符型，也就是,8,位无符号数。,OSRdyTbl,就是每个元素都为,8,位无符号数的数组，数组中元素的个数是,OS_RDY_TBL_SIZE,。,INT8U OSRdyGrp;,任务优先级和就绪表的关系,如何根据优先级来确定在就绪表中的位置,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,图,5-4,任务的优先级别与就绪表中,x,和,y,的关系,y,x,任务的优先级别,prio,1/0 1/0 1/0 1/0 1/01/0,例,5-1,已知一个已就绪的任务的优先级是,prio=35,试判断应在就绪表中的哪一位为,1,解：,35,的二进制是,00100100,，低三位是,100,，是,4,，所以在,OSRdyTble3,D5D4D3,是,100,，是,4,，所以在,OSRdyGrp,第三位是,1,，这样就找到了对应优先级所在的位置。,5.1.2,就绪表的操作,对就绪表需要做三项工作,1.,在就绪表中登记就绪任务,OSRdyGrp|=OSMapTblprio3;,OSRdyTblprio3|=OSMapTblprio&0 x07,为了加速确定位置定义了,查找表,OSMapTble,数组,INT8U const OSMapTbl=0 x01,0 x02,0 x04,0 x08,0 x10,0 x20,0 x40,0 x80;,第二种表达方式,第一种表达方式,OSRdyGrp,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,1,1,1,1,0,0,0,0,prio=29,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,1,D,7,D,6,D,5,D,4,D,3,D,2,D,1,D,0,1,OSRdyTbl3,图,5-5,把,prio,为,29,的任务置为就绪状态,Y,X,OSRdyGrp|=OSMapTblprio3;,OSRdyTblprio3,|=OSMapTblprio,2,从就绪表删除任务,if(OSRdyTblprio3&=,OSMapTblprio&0 x07)=0),OSRdyGrp&=,OSMapTblprio3;,3,从就绪表中获取优先级别最高的就绪任务,在调度时候，需要找到在就绪表中优先级最高的任务，实现的代码如下,INT8U const OSUnMapTbl=,/0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,a,b,c,d,e,f,0,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 x00 to 0 x0F*/,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 x10 to 0 x1F*/,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 x20 to 0 x2F*/,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 x30 to 0 x3F*/,6,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 x40 to 0 x4F*/,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 x50 to 0 x5F*/,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 x60 to 0 x6F*/,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 x70 to 0 x7F*/,7,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 x80 to 0 x8F*/,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 x90 to 0 x9F*/,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 xA0 to 0 xAF*/,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 xB0 to 0 xBF*/,6,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 xC0 to 0 xCF*/,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 xD0 to 0 xDF*/,5,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0,/*0 xE0 to 0 xEF*/,4,0,1,0,2,0,1,0,3,0,1,0,2,0,1,0/*0 xF0 to 0 xFF*/,;,y=OSUnMapTblOSRdyGrp;,x=OSUnMapTblOSRdyTbly;,prio=(y 3)+x;,算出最高优先级,最小内核,|,C/OS-II,微小内核分析,任务就绪表,OSRdyGrp,为,0 x69,，以此值为偏移量查表,3,、查找就绪态优先级最高的任务,找出最高优先级任务的横坐标,找出最高优先级任务的纵坐标,OSRdyTb10,为,0 x30,，以此值为偏移量查表,就绪任务组优先级最高的就是,4,（,010),x=0;,y+=2;,PC_DispChar(x,y,/,显示字符的位置,*,(char*)pdata,DISP_BGND_BLACK+DISP_FGND_WHITE);,x+=1;,/,如果按下,Esc,键则退出,uCOS_II,if(PC_GetKey(&key)=TRUE),if(key=0 x1B),PC_DOSReturn();,OSTimeDlyHMSM(0,0,1,0);/,等待,图5-8 例5-2应用程序运行结果,5.3,任务的挂起和恢复,任务的挂起,由于某种原因由任务资金或者其他任务停止这个任务的运行，放弃对,CPU,的控制权,OSTaskSuspend(),INT8U OSTaskSuspend(INT8U prio),就绪状态,运行状态,等待状态,图,5-9,任务的挂起（等待）和恢复,任务的,CPU,使用权被剥夺,OSTaskSuspend(),OSTaskResume(),OS_TASK_SW(),prio=0 xFF,？,标志,self=FALSE,并取任务,TCB,的指针,进入,Yes,No,prio,是空闲任务,?,返回,OS_TASK_SUSPEND_IDLE,Yes,No,标志,self=TRUE,并取任务,TCB,的指针,调用任务调度器,OS_Sched(),返回,OS_NO_ERR,图,5-10,函数,OSTaskSuspend(),的流程图,prio,是合法优先级别,?,返回,OS_PRIO_INVALID,Yes,No,指针非空？,返回,OS_TASK_SUSPEND_PRIO,Yes,No,Yes,取消任务的就绪状态,并在控制块中进行记录,标志,self=TRUE,？,Yes,No,恢复任务,恢复任务的函数,OSTaskResume(),INT8U OSTaskResume(INT8U prio),并取任务,TCB,的指针,进入,Yes,调用任务调度器,OS_Sched(),返回,OS_NO_ERR,图,5-11,函数,OSTaskResume(),的流程图,prio,是合法优先级别,?,返回,OS_PRIO_INVALID,Yes,No,指针,!=NULL,？,返回,OS_TASK_RESUME_PRIO,No,Yes,取消任务在控制块中,的挂起记录,任务存在,&,被挂起的,&,等待时间为,0?,No,返回,OS_TASK_NOT_SUSPEND,5.4,其他任务管理函数,5.4.1,任务优先级的修改,INT8U OSTaskChangePrio(,INT8U oldprio,INT8U newprio,);,任务的删除,INT8U OSTaskDel(,INT8U prio,),INT8U OSTaskDelReq(,INT8U prio,),prio=OS_PRIO_SELF,？,返回被删除任务,TCB,的成员,OSTCBDelReq,的值,进入,Yes,No,prio,是空闲任务,?,返回,OS_TASK_IDLE_PRIO,Yes,No,返回,OS_NO_ERR,图,5-12,函数,OSTaskDelReq(),的流程图,prio,是合法优先级别,?,返回,OS_PRIO_INVALID,Yes,No,prio,任务的,TCB,不存在？,置,prio,任务,TCB,的,OSTCBDelReq,的值,为,OS_TASK_DEL_REQ,No,Yes,返回,OS_TASK_NOT_EXIST,提出删除请求任务的执行路径,被删除任务的执行路径,void TaskA(,void*pdata,),OSTaskDel Req(3);,void TaskB(,void*pdata,),if(OSTaskDel Req(OS_PRIO_SELF),=OS_TASK_DEL_REQ),OSTaskDel(OS_PRIO_SELF);,OSTCBDelReq,OS_TASK_DEL_REQ,任务B的TCB,设置,查询,图5-13 函数OSTaskDel Req在请求删除任务方和被删除任务方的作用,5.4.3,查询任务的信息,INT8U OSTaskQuery(,INT8U prio,OS_TCB*pdata,),5.5,任务管理总结,任务管理的核心内容，首先是数据结构，包括任务控制块、空闲链表和就绪链表、任务优先级指针表、任务堆栈、任务就绪表和就绪组，以及其他的全局变量。这些数据结构是在做操作系统移植及使用中必须要掌握的，也是读懂操作系统代码的基础。,接下来就是任务控制块的初始化。任务控制块包含了任务的相关信息。在创建任务时，分配一个任务控制块，对其进行初始化工作。学习任务控制块的初始化函数，还可以更深入地了解任务控制块。在这里还涉及了就绪表和就绪组，以及对空闲链表和就绪链表的操作。,思考题,1,任务控制块是一个什么样的数据结构？请用,C,语言定义一个任务控制块数组，并对其进行初始化。,2,论述任务控制块初始化过程中构建任务控制块空闲链表的过程。,3,就绪表和就绪组的用途是什么？论述它们之间的关系。,4,编写代码实现将优先级为,13,、,23,、,33,的任务就绪，然后取消优先级为,25,的任务的就绪标志。,5,使用,C,语言创建一个任务堆栈，将这个堆栈赋值给一个任务控制块。,6,论述任务堆栈的增长方向对入栈出栈操作的影响。,7,解析任务调度的过程。,8,任务创建函数,OSTaskCreate,和,OSTaskCreateEXT,有哪些区别？,9,任务是如何挂起和恢复的？,10,为什么要请求删除任务而不直接删除？请求删除任务函数有哪些功能？流程是什么？,11,论述统计任务是如何进行,CPU,利用率统计的。,