嵌入式学习---uCOS-ii

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UCOSII概述

UCOSII是一个可以基于ROM运行的、可裁减的、抢占式、实时多任务内核，具有高度可移植性，特别适合于微处理器和控制器，是和很多商业操作系统性能相当的实时操作系统(RTOS)。为了提供最好的移植性能，UCOSII最大程度上使用ANSI C语言进行开发，并且已经移植到近40多种处理器体系上，涵盖了从8位到64位各种CPU(包括DSP)。

UCOSII基本功能

任务

将一个大任务分解为多个小任务，然后通过运行小任务达到解决大
任务的目的。这个小任务对应的程序实体就叫“任务”。
使操作系统并发的运行多个任务，从而提高处理器的利用率，加快程序
执行速度。
UCOS通过对小任务的运行进行管理和调度。


任务分两种：用户任务和系统任务。



用户任务：应用程序设计者编写的任务，解决应用问题。
系统任务：系统提供的任务，为应用程序提供服务或为系统本身服务。



一个完整的任务应该有如下三部分：


任务代码（程序）
任务的私有堆栈（用以保护运行环境）
任务控制块（关联任务代码的程序控制块）

并发：


由同一个处理器轮换地运行多个程序。或者说是由多个程序轮班地占用处理器这个资源。且在占用这个资源期间，并不一定能够把程序运行完毕。

UCOS是怎样实现多任务并发工作的呢？

外部中断相信大家都比较熟悉了。CPU在执行一段用户代码的时候，如果此时发生了外部中断，那么先进行现场保护，之后转向中断服务程序执行，执行完成后恢复现场，从中断处开始执行原来的用户代码。Ucos的原理本质上也是这样的，当一个任务A正在执行的时候，如果他释放了cpu控制权，先对任务A进行现场保护，然后从任务就绪表中查找其他就绪任务去执行，等到任务A的等待时间到了，它可能重新获得cpu控制权，这个时候恢复任务A的现场，从而继续执行任务A，这样看起来就好像两个任务同时执行了。实际上，任何时候，只有一个任务可以获得cpu控制权。这个过程很负责，场景也多样，这里只是举个简单的例子说明。


任务切换
中止当前正在运行任务，转而去运行另外一个任务就绪任务。任务无缝切换的关键是断点数据的保护。也就是必须任务在终止时把该任务的断点数据保存到堆栈，而在被重新运行时，则把堆栈中的这些断点数据重新恢复到CPU的各寄存器，实现程序的无缝切换。






uC/OS-II只是一个实时操作系统内核，它包含了任务调度，任务管理，时间管理，内存管理和任务间的通信和同步等基本功能。

uC/OS-II的任务调度是完全基于任务优先级的抢占式调度，也就是最高优先级的任务一旦处于就绪状态，则立即抢占正在运行的低优先级任务的处理器资源。




UCOS任务的一般格式：


voidMyTask(void *pdata)
{
任务准备工作…
While(1)//死循环
{
任务MyTask实体代码;
OSTimeDlyHMSM(x,x,x,x);//调用任务延时函数，释放cpu控制权，
}
}


l所谓的任务，其实就是一个死循环函数，该函数实现一定的功能，一个工程可以有很多这样的任务（最多255个），UCOSII对这些任务进行调度管理，让这些任务可以并发工作（注意不是同时工作！！，并发只是各任务轮流占用CPU，而不是同时占用，任何时候还是只有1个任务能够占用CPU），这就是UCOSII最基本的功能。




任务优先级


这个概念比较好理解，ucos中，每个任务都有唯一的一个优先级。优先级是任务的唯一标识。在UCOSII中，使用CPU的时候，优先级高（数值小）的任务比优先级低的任务具有优先使用权，即任务就绪表中总是优先级最高的任务获得CPU使用权，只有高优先级的任务让出CPU使用权（比如延时）时，低优先级的任务才能获得CPU使用权。UCOSII不支持多个任务优先级相同，也就是每个任务的优先级必须不一样。


l在创建任务的时候可以赋予优先级，也可以更改。
INT8UOSTaskCreate(void(*task)(void *p_arg),void*p_arg,OS_STK*ptos,INT8U prio)；


lINT8UOSTaskChangePrio(INT8U oldprio,INT8Unewprio)；
这个函数之所以不需要指定修改哪个任务，是因为优先级是任务的唯一标识，优先级是多少就决定是了哪个任务。

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