uC/OS-II源码解析(os_core.c)
2017-05-03 21:15
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/*
** ver: 2.52
** file: OS_CORE.C
** brief: 内核核心服务
*/
#ifndef OS_MASTER_FILE /* 防止重复定义宏 OS_GLOBALS 和重复包含头文件 "includes.h" */
#define OS_GLOBALS /* 防止重复定义 */
#include "includes.h" /* 包含头文件 */
#endif
/* MAP表，使任务进入或脱离就绪状态时间确定 */
INT8U const OSMapTbl[] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80};
/* MAP表，用于快速找出进入就绪态优先级最高的任务 */
INT8U const OSUnMapTbl[] = {
0, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x00 to 0x0F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x10 to 0x1F */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x20 to 0x2F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x30 to 0x3F */
6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x40 to 0x4F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x50 to 0x5F */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x60 to 0x6F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x70 to 0x7F */
7, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x80 to 0x8F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x90 to 0x9F */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xA0 to 0xAF */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xB0 to 0xBF */
6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xC0 to 0xCF */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xD0 to 0xDF */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xE0 to 0xEF */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0 /* 0xF0 to 0xFF */
};
/*
**********************************************************************************************
* 函数声明
**********************************************************************************************
*/
static void OS_InitEventList(void);
static void OS_InitMisc(void);
static void OS_InitRdyList(void);
static void OS_InitTaskIdle(void);
static void OS_InitTaskStat(void);
static void OS_InitTCBList(void);
/*
**********************************************************************************************
* 初始化
*
* brief: 操作系统初始化，必须在 OSTaskCreate()/OSTaskCreateExt() 和 OSStart() 之前调用
*
**********************************************************************************************
*/
void OSInit (void)
{
#if OS_VERSION >= 204
OSInitHookBegin(); /* 调用钩子函数，用户自定义代码 */
#endif
OS_InitMisc(); /* 初始化杂项变量 */
OS_InitRdyList(); /* 初始化就绪表 */
OS_InitTCBList(); /* 初始化空的任务控制块链表 */
OS_InitEventList(); /* 初始化空事件控制块链表 */
#if (OS_VERSION >= 251) && (OS_FLAG_EN > 0) && (OS_MAX_FLAGS > 0)
OS_FlagInit(); /* 初始化事件标志组 */
#endif
#if (OS_MEM_EN > 0) && (OS_MAX_MEM_PART > 0)
OS_MemInit(); /* 初始化内存管理 */
#endif
#if (OS_Q_EN > 0) && (OS_MAX_QS > 0)
OS_QInit(); /* 初始化消息队列 */
#endif
OS_InitTaskIdle(); /* 创建空闲任务 */
#if OS_TASK_STAT_EN > 0
OS_InitTaskStat(); /* 创建统计任务 */
#endif
#if OS_VERSION >= 204
OSInitHookEnd(); /* 调用钩子函数，用户自定义代码 */
#endif
}
/*$PAGE*/
/*
************************************************************************************************
* 进入中断服务程序
*
* brief: 该函数用来通知ucos即将进入中断服务程序，ucos可以跟踪变量 OSIntNesting，
* 只有在最后一层中断退出后才能进行任务调度
*
************************************************************************************************
*/
void OSIntEnter (void)
{
if (OSRunning == TRUE) {
if (OSIntNesting < 255) {
OSIntNesting++; /* 中断嵌套层数加 1 */
}
}
}
/*$PAGE*/
/*
************************************************************************************************
* 退出中断服务程序
*
* brief: 该函数用来通知ucos即将推出中断服务程序，如果是最后一层中断，即可进行任务调度
*
************************************************************************************************
*/
void OSIntExit (void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr;
#endif
if (OSRunning == TRUE) {
OS_ENTER_CRITICAL();
if (OSIntNesting > 0) { /* 防止越界 */
OSIntNesting--;
}/* 调度器未锁 不在中断内允许任务调度 */
if ((OSIntNesting == 0) && (OSLockNesting == 0)) {
OSIntExitY = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
OSPrioHighRdy = (INT8U)((OSIntExitY << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[OSIntExitY]]);
if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) {
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
OSCtxSwCtr++; /* 任务切换次数加一 */
OSIntCtxSw(); /* 中断级的任务切换 */
}
}
OS_EXIT_CRITICAL();
}
}
/*$PAGE*/
/*
**********************************************************************************************
* 调度器上锁
*
* brief: 该函数用来禁止进行任务调度
*
* note : OSSchedLock() 和 OSSchedUnlock() 必须成对出现
**********************************************************************************************
*/
#if OS_SCHED_LOCK_EN > 0
void OSSchedLock (void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr;
#endif
if (OSRunning == TRUE) {
OS_ENTER_CRITICAL();
if (OSLockNesting < 255) { /* 防止 OSLockNesting 越界变成 0 */
OSLockNesting++; /* 增加调度器锁的层数 */
}
OS_EXIT_CRITICAL();
}
}
#endif
/*$PAGE*/
/*
**************************************************************************************
* 调度器解锁
*
* brief: 该函数用来允许任务调度
*
* note : OSSchedLock() 和 OSSchedUnlock() 必须成对出现
***************************************************************************************
*/
#if OS_SCHED_LOCK_EN > 0
void OSSchedUnlock (void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr;
#endif
if (OSRunning == TRUE) {
OS_ENTER_CRITICAL();
if (OSLockNesting > 0) { /* 防止越界 */
OSLockNesting--;
/* 调度器未锁 不在中断内 进行任务调度 */
if ((OSLockNesting == 0) && (OSIntNesting == 0)) {
OS_EXIT_CRITICAL();
OS_Sched();
} else {
OS_EXIT_CRITICAL();
}
} else {
OS_EXIT_CRITICAL();
}
}
}
#endif
/*$PAGE*/
/*
***********************************************************************************************
* 开始多任务处理
*
* brief: 该函数用来开始多任务处理.调用该函数前必须先调用 OSInit()、必须创建至少一个任务
*
* note : 高优先级就绪任务启动函数 OSStartHighRdy()由汇编语言实现 必须:
* a) 调用 OSTaskSwHook() 然后,
* b) 将 OSRunning 置为 TRUE.
* c) 将 OSTCBHighRdy 指向的任务的任务堆栈中的值弹回 CPU 寄存器中
* d) 执行任务
* OSStartHighRdy()永远不会返回到 OSStart()
************************************************************************************************
*/
void OSStart (void)
{
INT8U y;
INT8U x;
if (OSRunning == FALSE) {
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; /* 找到最高优先级就绪任务 */
x = OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]];
OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + x);
OSPrioCur = OSPrioHighRdy;
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
OSTCBCur = OSTCBHighRdy;
OSStartHighRdy(); /* 最高优先级就绪任务启动函数 */
}
}
/*$PAGE*/
/*
************************************************************************************************
* 统计任务初始化
*
* brief: 该函数被用户应用程序调用，用于计算 CPU 利用率
*
* OSIdleCtr
* CPU 利用率 (%) = 100 * (1 - ------------)
* OSIdleCtrMax
************************************************************************************************
*/
#if OS_TASK_STAT_EN > 0
void OSStatInit (void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr;
#endif
OSTimeDly(2); /* 同步时钟节拍 */
OS_ENTER_CRITICAL();
OSIdleCtr = 0L; /* 清零空闲任务运行计数器 */
OS_EXIT_CRITICAL();
OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC); /* 延时一秒，此时只有空闲任务在运行 */
OS_ENTER_CRITICAL();
OSIdleCtrMax = OSIdleCtr; /* 1秒内空闲任务运行次数 */
OSStatRdy = TRUE; /* 将 OSStatRdy 设置为 TRUE 运行运行统计任务 */
OS_EXIT_CRITICAL();
}
#endif
/*$PAGE*/
/*
**********************************************************************************************
* 时钟节拍
*
* brief: 该函数表示发生系统时钟节拍,被汇编实现的函数 OSTickISR()调用
*
**********************************************************************************************
*/
void OSTimeTick (void)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr;
#endif
OS_TCB *ptcb;
OSTimeTickHook(); /* 调用用户自定义钩子函数 */
#if OS_TIME_GET_SET_EN > 0
OS_ENTER_CRITICAL(); /* 更新系统时钟节拍数 */
OSTime++;
OS_EXIT_CRITICAL();
#endif
if (OSRunning == TRUE) {
ptcb = OSTCBList; /* 指向第一个任务控制块 */
while (ptcb->OSTCBPrio != OS_IDLE_PRIO) { /* 遍历所有任务控制块 */
OS_ENTER_CRITICAL();
if (ptcb->OSTCBDly != 0) { /* 任务延时不为 0 */
if (--ptcb->OSTCBDly == 0) { /* 延时自减知道为 0 */
if ((ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_SUSPEND) == OS_STAT_RDY) {
/*任务是否挂起*/
OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY; /*未挂起，在就绪表中置位*/
OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;
} else { /* 挂起 */
ptcb->OSTCBDly = 1;
}
}
}
ptcb = ptcb->OSTCBNext; /* 下一个任务控制块 */
OS_EXIT_CRITICAL();
}
}
}
/*$PAGE*/
/*
*************************************************************************************************
* 获取ucos版本
*
* brief: 该函数用来返回ucos-ii的版本号，返回结果被扩大 100 倍，例如版本为 2.52 则返回 252
*
*************************************************************************************************
*/
INT16U OSVersion (void)
{
return (OS_VERSION);
}
/*$PAGE*/
/*
*************************************************************************************************
* 空函数
*
* brief: 该函数不做任何事情. 被函数 OSTaskDel() 调用
*
*************************************************************************************************
*/
#if OS_TASK_DEL_EN > 0
void OS_Dummy (void)
{
}
#endif
/*$PAGE*/
/*
**************************************************************************************************
* 事件发生时使一个任务进入就绪态
*
* brief : 该函数用于当任务等待的事件发生时使任务就如就绪态
*
* pevent : 事件控制块指针
*
* msg : 消息指针，用于消息邮箱和消息队列
*
* msk : 位屏蔽码，用于将 .OSTCBStat 中的位清 0
*
**************************************************************************************************
*/
#if OS_EVENT_EN > 0
INT8U OS_EventTaskRdy (OS_EVENT *pevent, void *msg, INT8U msk)
{
OS_TCB *ptcb;
INT8U x;
INT8U y;
INT8U bitx;
INT8U bity;
INT8U prio;
y = OSUnMapTbl[pevent->OSEventGrp]; /* 找到优先级最高的等待中的任务 */
bity = OSMapTbl[y];
x = OSUnMapTbl[pevent->OSEventTbl[y]];
bitx = OSMapTbl[x];
prio = (INT8U)((y << 3) + x);
if ((pevent->OSEventTbl[y] &= ~bitx) == 0x00) { /* 从等待任务链表中移除这个任务 */
pevent->OSEventGrp &= ~bity;
}
ptcb = OSTCBPrioTbl[prio]; /* 指向这个任务的任务控制块 */
ptcb->OSTCBDly = 0; /* 防止 OSTimeTick() 使任务就绪 */
ptcb->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0; /* 解除 TCB 与 ECB 的关联 */
#if ((OS_Q_EN > 0) && (OS_MAX_QS > 0)) || (OS_MBOX_EN > 0)
ptcb->OSTCBMsg = msg; /* 发送消息给等待的任务 */
#else
msg = msg; /* 防止编译警告 */
#endif
ptcb->OSTCBStat &= ~msk; /* 清除满足事件类型的位 */
if (ptcb->OSTCBStat == OS_STAT_RDY) { /* 判断任务是否被挂起 */
OSRdyGrp |= bity; /* 在就绪表中置位 */
OSRdyTbl[y] |= bitx;
}
return (prio);
}
#endif
/*$PAGE*/
/*
**********************************************************************************************
* 使任务进入等待某事件的发生
*
* brief: 该函数用来时任务进入等待状态因为事件没有发生
*
* pevent : 事件控制块的指针.
*
**********************************************************************************************
*/
#if OS_EVENT_EN > 0
void OS_EventTaskWait (OS_EVENT *pevent)
{
OSTCBCur->OSTCBEventPtr = pevent; /* 关联 TCB 与 ECB */
if ((OSRdyTbl[OSTCBCur->OSTCBY] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX) == 0x00) {
/* 将任务从任务就绪表中删除 */
OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY;
}
/* 将任务置于 ECB 的等待任务链表中*/
pevent->OSEventTbl[OSTCBCur->OSTCBY] |= OSTCBCur->OSTCBBitX;
pevent->OSEventGrp |= OSTCBCur->OSTCBBitY;
}
#endif
/*$PAGE*/
/*
***************************************************************************************************
* 由于任务超时而将任务置为就绪态
*
* brief: 该函数使一个任务由于等待事件超时而进入就绪态
*
* pevent : 事件控制块的指针
*
***************************************************************************************************
*/
#if OS_EVENT_EN > 0
void OS_EventTO (OS_EVENT *pevent)
{
/* 从 ECB 的等待任务表中清除 */
if ((pevent->OSEventTbl[OSTCBCur->OSTCBY] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX) == 0x00) {
pevent->OSEventGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY;
}
OSTCBCur->OSTCBStat = OS_STAT_RDY; /* 设置为就绪状态 */
OSTCBCur->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0; /* 解除 TCB 与 ECB 的关联 */
}
#endif
/*$PAGE*/
/*
************************************************************************************************
* 初始化一个事件控制块等待任务表
*
* brief: 该函数用来出事件等待任务表
*
* pevent : 事件控制块指针
*
************************************************************************************************
*/
#if ((OS_Q_EN > 0) && (OS_MAX_QS > 0)) || (OS_MBOX_EN > 0) || (OS_SEM_EN > 0) || (OS_MUTEX_EN > 0)
void OS_EventWaitListInit (OS_EVENT *pevent)
{
INT8U *ptbl;
pevent->OSEventGrp = 0x00; /*没有任务正在等待事件发生 */
ptbl = &pevent->OSEventTbl[0];
#if OS_EVENT_TBL_SIZE > 0
*ptbl++ = 0x00;
#endif
#if OS_EVENT_TBL_SIZE > 1
*ptbl++ = 0x00;
#endif
#if OS_EVENT_TBL_SIZE > 2
*ptbl++ = 0x00;
#endif
#if OS_EVENT_TBL_SIZE > 3
*ptbl++ = 0x00;
#endif
#if OS_EVENT_TBL_SIZE > 4
*ptbl++ = 0x00;
#endif
#if OS_EVENT_TBL_SIZE > 5
*ptbl++ = 0x00;
#endif
#if OS_EVENT_TBL_SIZE > 6
*ptbl++ = 0x00;
#endif
#if OS_EVENT_TBL_SIZE > 7
*ptbl = 0x00;
#endif
}
#endif
/*$PAGE*/
/*
***************************************************************************************
* 初始化空事件控制块链表
*
* brief: 被函数OSInit()调用， 初始化空事件控制块链表
*
***************************************************************************************
*/
static void OS_InitEventList (void)
{
#if (OS_EVENT_EN > 0) && (OS_MAX_EVENTS > 0)
#if (OS_MAX_EVENTS > 1) /* 多于1个事件控制块 */
INT16U i;
OS_EVENT *pevent1;
OS_EVENT *pevent2;
pevent1 = &OSEventTbl[0];
pevent2 = &OSEventTbl[1];
for (i = 0; i < (OS_MAX_EVENTS - 1); i++) { /* 初始化为单向链表 */
pevent1->OSEventType = OS_EVENT_TYPE_UNUSED;
pevent1->OSEventPtr = pevent2;
pevent1++;
pevent2++;
}
pevent1->OSEventType = OS_EVENT_TYPE_UNUSED; /* 最后一个事件控制块 */
pevent1->OSEventPtr = (OS_EVENT *)0;
OSEventFreeList = &OSEventTbl[0]; /* 空事件控制块链表表头 */
#else /* 只有一个事件控制块 */
OSEventFreeList = &OSEventTbl[0]; /* 空事件控制块 */
OSEventFreeList->OSEventType = OS_EVENT_TYPE_UNUSED; /* 类型为未使用 */
OSEventFreeList->OSEventPtr = (OS_EVENT *)0; /* 为关联任务数据 */
#endif
#endif
}
/*$PAGE*/
/*
********************************************************************************************
* 初始化杂项变量
*
* brief: OSInit()调用，初始化杂项变量
*
*********************************************************************************************
*/
static void OS_InitMisc (void)
{
#if OS_TIME_GET_SET_EN > 0
OSTime = 0L; /* 清零系统时间 */
#endif
OSIntNesting = 0; /* 清零中断嵌套层数 */
OSLockNesting = 0; /* 清零任务调度锁 */
OSTaskCtr = 0; /* 清零任务数 */
OSRunning = FALSE; /* 多任务系统未运行 */
OSCtxSwCtr = 0; /* 清零任务切换次数 */
OSIdleCtr = 0L; /* 清零空闲任务运行计数 */
#if (OS_TASK_STAT_EN > 0) && (OS_TASK_CREATE_EXT_EN > 0)
OSIdleCtrRun = 0L; /* 清零 1秒内空闲任务运行次数 */
OSIdleCtrMax = 0L; /* 清零 1秒内空闲任务运行最大次数 */
OSStatRdy = FALSE; /* 统计任务未就绪 */
#endif
}
/*$PAGE*/
/*
***********************************************************************************************
* 初始化就绪表
*
* brief: 被OSInit()调用，初始化就绪表
*
************************************************************************************************
*/
static void OS_InitRdyList (void)
{
INT16U i;
INT8U *prdytbl;
OSRdyGrp = 0x00; /* 清零任务就绪表 */
prdytbl = &OSRdyTbl[0];
for (i = 0; i < OS_RDY_TBL_SIZE; i++) {
*prdytbl++ = 0x00;
}
OSPrioCur = 0; /* 清零当前任务优先级 */
OSPrioHighRdy = 0; /* 清零最高优先级就绪任务 */
OSTCBHighRdy = (OS_TCB *)0; /* 清空就绪任务的任务控制块指针 */
OSTCBCur = (OS_TCB *)0; /* 清空当前任务的任务控制块指针 */
}
/*$PAGE*/
/*
******************************************************************************************
* 创建空闲任务
*
* brief: 该函数用于创建空闲任务
*
*******************************************************************************************
*/
static void OS_InitTaskIdle (void)
{
#if OS_TASK_CREATE_EXT_EN > 0
#if OS_STK_GROWTH == 1 /*堆栈增长方向 为高地址向低地址 */
(void)OSTaskCreateExt(OS_TaskIdle,
(void *)0, /* 无参数传给OS_TaskIdle() */
&OSTaskIdleStk[OS_TASK_IDLE_STK_SIZE - 1], /* 堆栈栈顶 */
OS_IDLE_PRIO, /* 优先级 */
OS_TASK_IDLE_ID, /* 任务ID */
&OSTaskIdleStk[0], /* 堆栈栈底 */
OS_TASK_IDLE_STK_SIZE, /* 堆栈大小 */
(void *)0, /* 无扩展数据 */
OS_TASK_OPT_STK_CHK | OS_TASK_OPT_STK_CLR);/* 堆栈检查并清零堆栈 */
#else /*堆栈增长方向 低地址向高地址增长*/
(void)OSTaskCreateExt(OS_TaskIdle,
(void *)0, /* 无参数传给OS_TaskIdle() */
&OSTaskIdleStk[0], /* 堆栈栈顶 */
OS_IDLE_PRIO, /* 优先级 */
OS_TASK_IDLE_ID, /* 任务 ID */
&OSTaskIdleStk[OS_TASK_IDLE_STK_SIZE - 1], /* 堆栈栈底 */
OS_TASK_IDLE_STK_SIZE, /* 堆栈大小 */
(void *)0, /* 无扩展数据 */
OS_TASK_OPT_STK_CHK | OS_TASK_OPT_STK_CLR);/* 堆栈检查并清零堆栈 */
#endif
#else
#if OS_STK_GROWTH == 1
(void)OSTaskCreate(OS_TaskIdle,
(void *)0, /* 无参数传递 */
&OSTaskIdleStk[OS_TASK_IDLE_STK_SIZE - 1], /* 堆栈栈顶 */
OS_IDLE_PRIO); /* 优先级 */
#else
(void)OSTaskCreate(OS_TaskIdle,
(void *)0, /*无参数传递 */
&OSTaskIdleStk[0], /*堆栈栈顶 */
OS_IDLE_PRIO); /*优先级 */
#endif
#endif
}
/*$PAGE*/
/*
***********************************************************************************************
* 创建统计任务
*
* brief: 创建统计任务
*
**********************************************************************************************
*/
#if OS_TASK_STAT_EN > 0
static void OS_InitTaskStat (void)
{
#if OS_TASK_CREATE_EXT_EN > 0
#if OS_STK_GROWTH == 1 /* 堆栈增长方向 高地址向低地址*/
(void)OSTaskCreateExt(OS_TaskStat,
(void *)0, /* 无参数传给OS_TaskStat() */
&OSTaskStatStk[OS_TASK_STAT_STK_SIZE - 1],/* 堆栈栈顶 */
OS_STAT_PRIO, /* 优先级 */
OS_TASK_STAT_ID, /* 任务 ID */
&OSTaskStatStk[0], /* 堆栈栈底 */
OS_TASK_STAT_STK_SIZE,
(void *)0, /* 无扩展数据 */
/* 使能堆栈检查 清零堆栈*/
OS_TASK_OPT_STK_CHK | OS_TASK_OPT_STK_CLR);
#else
(void)OSTaskCreateExt(OS_TaskStat,
(void *)0, /* 无参数传给 OS_TaskStat()*/
&OSTaskStatStk[0], /* 堆栈栈顶 */
OS_STAT_PRIO, /* 优先级 */
OS_TASK_STAT_ID,
&OSTaskStatStk[OS_TASK_STAT_STK_SIZE - 1], /* 堆栈栈底 */
OS_TASK_STAT_STK_SIZE,
(void *)0, /* 无扩展数据 */
/* 使能堆栈检查 清零堆栈 */
OS_TASK_OPT_STK_CHK | OS_TASK_OPT_STK_CLR);
#endif
#else
#if OS_STK_GROWTH == 1
(void)OSTaskCreate(OS_TaskStat,
(void *)0, /* 无参数传递给 OS_TaskStat() */
&OSTaskStatStk[OS_TASK_STAT_STK_SIZE - 1], /* 堆栈栈顶 */
OS_STAT_PRIO); /* 优先级 */
#else
(void)OSTaskCreate(OS_TaskStat,
(void *)0, /* 无参数传递给 OS_TaskStat() */
&OSTaskStatStk[0], /* 堆栈栈顶 */
OS_STAT_PRIO); /* 优先级 */
#endif
#endif
}
#endif
/*$PAGE*/
/*
********************************************************************************************
* 初始化空的任务控制块链表
*
* brief: 被函数OSInit()调用， 初始化空任务控制块链表
*
********************************************************************************************
*/
static void OS_InitTCBList (void)
{
INT8U i;
OS_TCB *ptcb1;
OS_TCB *ptcb2;
OSTCBList = (OS_TCB *)0; /* 清空 已创建任务的任务控制块指针 */
for (i = 0; i < (OS_LOWEST_PRIO + 1); i++) { /* 清空指向任务控制块的指针数组 下标为优先级*/
OSTCBPrioTbl[i] = (OS_TCB *)0;
}
ptcb1 = &OSTCBTbl[0];
ptcb2 = &OSTCBTbl[1];
/* 初始化空任务控制块为单向链表 */
for (i = 0; i < (OS_MAX_TASKS + OS_N_SYS_TASKS - 1); i++) {
ptcb1->OSTCBNext = ptcb2;
ptcb1++;
ptcb2++;
}
ptcb1->OSTCBNext = (OS_TCB *)0; /* 最后一个任务控制块 */
OSTCBFreeList = &OSTCBTbl[0]; /* 空任务控制块头指针 */
}
/*$PAGE*/
/*
*********************************************************************************************
* 任务级的任务调度
*
* brief: 该函数决定是否运行一个高优先级的就绪任务. 不能再中断中调用该函数
* 中断级的任务调度需要使用中断级的任务调度
*
*********************************************************************************************
*/
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)) { /* 不在中断内 调度器未锁 */
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; /* 找到最高优先级的就绪任务 */
OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) {/* 如果当前任务就是最高优先级就绪任务 无需任务切换*/
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
OSCtxSwCtr++; /* 任务切换次数加一 */
OS_TASK_SW(); /* 任务切换 */
}
}
OS_EXIT_CRITICAL();
}
/*$PAGE*/
/*
**************************************************************************************************
* 空闲任务
*
* brief : 空闲任务，当没有高优先级任务运行时运行
*
* note : 永远处于就绪态
**************************************************************************************************
*/
void OS_TaskIdle (void *pdata)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr;
#endif
pdata = pdata; /* 防止编译器警告 */
for (;;) {
OS_ENTER_CRITICAL();
OSIdleCtr++; /* 空闲任务运行计数器 */
OS_EXIT_CRITICAL();
OSTaskIdleHook(); /* 调用用户自定义钩子函数 */
}
}
/*$PAGE*/
/*
*************************************************************************************************
* 统计任务
*
* brief: 该函数用来计算 CPU 利用率，公式如下
*
* OSIdleCtr
* OSCPUUsage = 100 * (1 - ------------) (精确到1%)
* OSIdleCtrMax
*
* Notes : 1) 优先级倒数第二
* 2) ucos初始化时可以不创建该任务，配置 #define OS_TASK_STAT_EN 为 0.
* 3) 我们在开始开始处延时5sec以使系统稳定，并在统计之前创建好其他所有任务，
* 你必须至少延时2sec，以计算1sec内空闲任务运行次数最大值
**************************************************************************************************
*/
#if OS_TASK_STAT_EN > 0
void OS_TaskStat (void *pdata)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr;
#endif
INT32U run;
INT32U max;
INT8S usage;
pdata = pdata; /* 防止编辑警告 */
while (OSStatRdy == FALSE) {
OSTimeDly(2 * OS_TICKS_PER_SEC); /* 延时2sec */
}
max = OSIdleCtrMax / 100L;
for (;;) {
OS_ENTER_CRITICAL();
OSIdleCtrRun = OSIdleCtr; /* 保存空闲计数器的值 */
run = OSIdleCtr;
OSIdleCtr = 0L; /* 清零用于下一次计算 */
OS_EXIT_CRITICAL();
if (max > 0L) {
usage = (INT8S)(100L - run / max);
if (usage >= 0) { /* 确保 CPU 利用率大于0 */
OSCPUUsage = usage;
} else {
OSCPUUsage = 0;
}
} else {
OSCPUUsage = 0;
max = OSIdleCtrMax / 100L;
}
OSTaskStatHook(); /* 钩子函数，用户可以自定义其功能 */
OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC); /* 统计任务每秒运行1次 */
}
}
#endif
/*$PAGE*/
/*
***********************************************************************************************
* 初始化任务控制块
*
* brief : 该函数用来当一个任务被创建时初始化任务控制块( OSTaskCreate() and OSTaskCreateExt() ).
*
* prio : 任务优先级
*
* ptos : 任务堆栈栈顶指针
*
* pbos : 任务堆栈栈底指针
*
* id : 任务 ID (0..65535)
*
* stk_size : 堆栈大小，以字节为单位
*
* pext : 扩展数据指针
*
* opt : 选项
*
* return : OS_NO_ERR 成功
* OS_NO_MORE_TCB 没有空余任务控制块可以使用
*
************************************************************************************************
*/
INT8U OS_TCBInit (INT8U prio, OS_STK *ptos, OS_STK *pbos, INT16U id,
INT32U stk_size, void *pext, INT16U opt)
{
#if OS_CRITICAL_METHOD == 3
OS_CPU_SR cpu_sr;
#endif
OS_TCB *ptcb;
OS_ENTER_CRITICAL();
ptcb = OSTCBFreeList; /* 获取一个任务控制块 */
if (ptcb != (OS_TCB *)0) {
OSTCBFreeList = ptcb->OSTCBNext; /* 更新空任务控制块链表表头指针 */
OS_EXIT_CRITICAL();
ptcb->OSTCBStkPtr = ptos; /* 保存堆栈栈顶指针到 TCB */
ptcb->OSTCBPrio = (INT8U)prio; /* 保存任务优先级到 TCB */
ptcb->OSTCBStat = OS_STAT_RDY; /* 任务被置为就绪态 */
ptcb->OSTCBDly = 0; /* 无延时等待 */
#if OS_TASK_CREATE_EXT_EN > 0
ptcb->OSTCBExtPtr = pext; /* 扩展数据指针 */
ptcb->OSTCBStkSize = stk_size; /* 任务堆栈堆栈大小 */
ptcb->OSTCBStkBottom = pbos; /* 保存堆栈栈底指针到 TCB */
ptcb->OSTCBOpt = opt; /* 保存选择项到 TCB */
ptcb->OSTCBId = id; /* 保存任务 ID */
#else
pext = pext; /* 防止编译器警告 */
stk_size = stk_size;
pbos = pbos;
opt = opt;
id = id;
#endif
#if OS_TASK_DEL_EN > 0
ptcb->OSTCBDelReq = OS_NO_ERR;
#endif
ptcb->OSTCBY = prio >> 3; /* 提前预运算，为任务调度节省时间 */
ptcb->OSTCBBitY = OSMapTbl[ptcb->OSTCBY];
ptcb->OSTCBX = prio & 0x07;
ptcb->OSTCBBitX = OSMapTbl[ptcb->OSTCBX];
#if OS_EVENT_EN > 0
ptcb->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0; /* 任务没有等待事件 */
#endif
#if (OS_VERSION >= 251) && (OS_FLAG_EN > 0) && (OS_MAX_FLAGS > 0) && (OS_TASK_DEL_EN > 0)
ptcb->OSTCBFlagNode = (OS_FLAG_NODE *)0; /* 任务没有等待时间标志组 */
#endif
#if (OS_MBOX_EN > 0) || ((OS_Q_EN > 0) && (OS_MAX_QS > 0))
ptcb->OSTCBMsg = (void *)0; /* 没有消息 */
#endif
#if OS_VERSION >= 204
OSTCBInitHook(ptcb); /* 调用用户自定义钩子函数 */
#endif
OSTaskCreateHook(ptcb); /* 调用用户自定义钩子函数 */
OS_ENTER_CRITICAL();
OSTCBPrioTbl[prio] = ptcb;
ptcb->OSTCBNext = OSTCBList; /* 将该 TCB 插入双向链表中 */
ptcb->OSTCBPrev = (OS_TCB *)0;
if (OSTCBList != (OS_TCB *)0) {
OSTCBList->OSTCBPrev = ptcb;
}
OSTCBList = ptcb;
OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY; /* 使任务进入就绪态 */
OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;
OS_EXIT_CRITICAL();
return (OS_NO_ERR);
}
OS_EXIT_CRITICAL();
return (OS_NO_MORE_TCB);
}
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