UCOSIII系统内部任务

大家，新年快乐哦，哈哈哈，今年第一篇文章。。。。。
先给大家拜年了，祝大家新年健康，学业进步，万事如意哦。

切入正题：

在UCOSII中我们了解到其有两个系统任务：统计任务和空闲任务，在UCOSIII中系统内部任务拓展到了5个：空闲任务，时钟节拍任务，统计任务，定时任务，中断服务管理任务。
我们先来看空闲任务：OS_IdleTask()，在UCOSIII源码os_core.c中定义，要注意的是任务OS_IdleTask()是必须创建的，但是不需要用户手动创建，因为在调用OS_Init()初始化UCOS的时候空闲任务就会被创建，在os_core.c中的OS_IdleTaskInit()函数代码如下：

给大家解释一下以上OS_IdleTaskInit()代码：
OSIdleTaskCtr参数在文件os.h中定义，查看定义，是一个32为无符号整型变量类型CPU_INT32U，OSIdleTaskCtr=(OS_IDLE_CTR)0将OSIdleTaskCtr清0，函数OS_IdleTaskInit()简单，只是调用了OSTaskCreate()来创建一个任务，这个任务就是空闲任务，任务优先级为OS_CFG_PRIO_MAX-1，OS_CFG_PRIO_MAX是一个宏，在文件os_cfg.h定义，OS_CFG_PRIO_MAX 定义了 UCOSIII 可用的任务数。前面我们说过 UCOSIII 的任务数是无数的，但是在实际使用中考虑到硬件资源 (ROM 和 RAM)等因素，不可能真的使用无数的任务，在 UCOSIII 中可以使用宏 OS_CFG_PRIO_MAX来定义可使用的任务数，默认情况下 OS_CFG_PRIO_MAX为64。空闲 任务优先级为 OS_CFG_PRIO_MAX-1，说明空闲任务的优先级为最低的。
空闲任务堆栈大小为OSCfg_IdleTaskStkSize，OSCfg_IdleTaskStkSize 也是一个宏，在 os_cfg_app.c 文件中定义，默认为 128，则空闲任务堆栈默认为 128*4=512字节。空闲任务的任务函数为任务函数为 OS_IdleTask()，OS_IdleTask()函数代码如下:

OSIdleTaskCtr 加一，每进入一次空闲任务，OSIdleTaskCtr 就加一。我们可以通过查 看 OSIdleTaskCtr 变量的递增速度来判断 CPU 执行应用任务的繁忙程度，如果递增的快的话说 明应用任务花费时间少，很快就执行完了。
  宏 OS_CFG_STAT_TASK_EN 大于 0 说明开启了统计任务。
  OSStatTaskCtr 默认也是一个 32 位的无符号整形变量，在文件 os.h 中定义。这里将 OSStatTaskCtr 加一，统计任务中用到 OSStatTaskCtr，用来统计CPU的使用率，后面讲解统计任务的时候在详细的讲解 OSStatTaskCtr。
时钟节拍任务
另一个必须创建的任务时钟节拍任务：OS_TickTask()，如下是OS_TickTaskInit()函数：

   可以看到在函数 OS_TickTaskInit()的最后调用 OSTaskCreate()来创建了一个任务，任务函数为OS_TickTask()，所以说时钟节拍任务是 UCOSIII 必须创建的，同样，不需要我们手工创建。 时钟节拍任务的任务优先级为 OSCfg_TickTaskPrio，时钟节拍任务的优先级尽可能的高一点， 时钟节拍任务的作用是跟踪正在延时的任务，以及在指定时间内等待某个内核对象的任务， OS_TickTask()任务函数代码如下:

OSTaskSemPend()是请求任务内建信号量的，信号量会在 OSTimeTick() 中 POST，这里的信号量是用来做任务同步的。
信号量请求成功的话就调用函数OS_TickListUpdate()函数，在了解 OS_TickListUpdate() 函数之前我们先来了解时钟节拍任务中一个重要的概念:时钟节拍列表。时钟节拍列表是由一个数据表 OSCfg_TickWheel和一个计数器 OSTickCtr 组成，表 OSCfg_TickWheel 是一个数组，数组元素个数由宏OS_CFG_TICK_WHEEL_SIZE定义。表 OSCfg_TickWheel 中的元素为 os_tick_spoke 类型的，os_tick_spoke 是一个结构体。
在使用时钟节拍列表时需要初始化时钟节拍列表，在OS_TickTaskInit()函数中会调用OS_TickListInit来初始化时钟节拍列表，OS_TickListInit()如下：

统计任务
   在 UCOSIII 中统计任务可用来统计 CPU 的使用率、各个任务的 CPU 使用率和各任务的堆 栈使用情况，默认情况下统计任务是不会创建的，如果要使能统计任务的话需要将宏OS_CFG_STAT_TASK_EN置1，宏 OS_CFG_STAT_TASK_EN 在 os_cfg.h 文件中有定义。当我 们将宏 OS_CFG_STAT_TASK_EN 置 1 以后，OSinit()函数中有关统计任务的代码就可以编译了 。 OS_StatTaskInit() 函 数 用 来 创 建 统 计 任 务 ， 统 计 任 务 的 优 先 级 通 过 宏 OS_CFG_STAT_TASK_PRIO 设置，ALIENTEK 将统计任务的优先级设置为 OS_CFG_PRIO_MAX-2，也就是倒数第二。
  如果要使用统计任务的话就需要在 main()函数创建的第一个也是唯一一个应用任务中调用 OSStatTaskCPUUsageInit()函数。注意在 OSStart()之前只能创建一个任务。在main()函数中只创建了一个任务，就是 start_task()开始任务。

从上面代码中可以看出最先调用了函数 OSStatTaskCPUUsageInit()，创建其他任务只能在 OSStatTaskCPUUsageInit()函数之后。CPU 的总的使用率会保存在变量 OSStatTaskCPUUsage 中， 我们可以通过读取这个值来获取 CPU 的使用率。
如果将宏 OS_CFG_STAT_TASK_STK_CHK_EN 置 1 的话表示检查任务堆栈使用情况，那么统计任务就会调用OSTaskStkChk()函数来计算所有已创建任务的堆栈使用量，并将检测结果写入到每个任务的OS_TCB中的 StkFree 和 StkUsed 中。



定时任务
UCOSIII提供软件定时器功能，定时任务是可选的，将宏 OS_CFG_TMR_EN 设置为 1 就 会使能定时任务，在 OSInit()中将会调用函数OS_TmrInit()来创建定时任务。定时任务的优先级通过宏 OS_CFG_TMR_TASK_PRIO 定义



中断服务管理任务
当把 os_cfg.h 文件中的宏 OS_CFG_ISR_POST_DEFERRED_EN 置 1 就会使能中断服务管 理任务，UCOSIII 会创建一个名为 OS_IntQTask()的任务，该任务负责“延迟”在 ISR 中调用的 系统 post 服务函数的行为。中断服务管理任务的任务优先级永远是最高的，为 0!
在 UCOS 中可以通过关闭中断和任务调度器上锁两种方式来管理临界段代码，如果采用后一种，即调度器上锁的方式来管理临界段代码的话， 那么在中断服务函数中调用的“post”类函数就不允许操作诸如任务就绪表、等待表等系统内 部数据结构。
当 ISR(中断服务函数)调用 UCOSIII 提供的“post”函数时，要发送的数据和发送的目的地 都会存入一个特别的缓冲队列中，当所有嵌套的 ISR 都执行完成以后 UCOSIII 会做任务切换， 运行中断服务管理任务，该任务会把缓存队列中存放的信息重发给相应的任务。这样做的好处 就是可以减少中断关闭的时间，否则，在 ISR 中还需要把任务从等待列表中删除，并把任务放 入就绪表，以及做一些其他的耗时操作。