簡單談談我對uc
的一些認識級對於部分原始碼的分析和除錯，作為對近一段時間學習的階段性總結。下文將分兩部分介紹，前半部分主要談談我個人對一些問題的認識以及一些疑惑，後半部分是通過閱讀
ucosii
，按照ucosii
的思路自己編寫或者除錯的一些原始碼的分析，這些原始碼可以實現任務按照優先順序定時切換（
mdk+stm32）。
1.ucosii有什麼作用，和裸機的區別
uc是乙個實時作業系統，很長一段時間以來我一直在糾結這個東西是幹嘛用的，微控制器不是有中斷嗎，為什麼非要用這個東西來完成中斷的功能呢？
先談談我們比較熟悉的裸機開發，使用乙個while（1
）配合一些中斷來響應事件。但是我們知道，微控制器的中斷資源是有限的，並且多是用來響應外部事件。另外，中斷中使用的全域性變數，不可重入性也容易使系統產生問題，造成不確定性。而且中斷時間不能過長，使得任務的吞吐量不能太大，而中斷之間的相互巢狀也容易使程式出現問題。所以，在需要及時處理複雜或者耗時任務的時候（簡單任務
while
迴圈的實時性好像不比
uc差），及時響應任務並進行處理，這種普通的模式效果就比較差了。而
uc有個好處就是它可以隨時切換任務，每個任務的執行有固定的時間，通過作業系統統一的
timetick
可以有效統一任務執行的時間，這樣就不會出現乙個任務長期佔據
cpu而其他任務得不到執行的情況，我們可以通過呼叫uc的
api來控制每個任務的執行。多工還有個好處就是把複雜的程式拆成幾個任務，這樣管理相對方便，容易修改和擴充套件，否則複雜些幾千行的
while
迴圈程式一旦完成，想再擴充套件就變得灰常麻煩。從另一方面講，在做一些簡單的東西的時候，不需要實時性的時候，感覺不使用
uc反而更簡單一些。想想既然
nasa
都在使用
ucosii
，這個東西肯定有它的價值的，學明白了肯定是有用的。
2.ucosii的資料結構簡析
uc中的資料結構不是動態建立的，所以，在初始化作業系統的時候（
osinit (void)
），要做的就是初始化這些資料結構。 其中又可以分為兩個部分，第一是初始化全域性變數，包括
ostime = 0ul; 時間記錄，
timetick
中自增
osintnesting = 0u; 中斷巢狀層數，用於記錄中斷巢狀，中斷中不允許任務排程
oslocknesting = 0u; 排程鎖
ostaskctr = 0u; 當前任務數
osrunning = os_false; 作業系統禁止，在
osstart();
中開啟
osctxswctr = 0u; 任務切換數
osidlectr = 0ul; 空閒任務數
#if os_task_stat_en > 0u 後面幾個沒弄過，待查
osidlectrrun = 0ul;
osidlectrmax = 0ul;
osstatrdy = os_false;
#endif
#ifdef os_safety_critical_iec61508
ossafetycriticalstartflag = os_false;
#endif
初始化完全域性變數，就開始初始化各種鍊錶，清空它們的內容然後穿起來。其中主要包括 任務控制塊，訊息塊， 訊號量集塊，記憶體塊幾個主要塊，uc
的工作主要就靠它們了。
其中任務控制塊是重中之重，用於記錄任務的屬性以及儲存空間。在下文中具體分析其各變數的作用。
訊息塊主要用於任務同步，也就是任務間相互傳送訊息。
其中訊號量用於協調共享資源的訪問，說的簡單點就是乙個東西我用完了你再用。如果我正用著，這時候輪你用了，但是我沒把許可權給你（post
），到你了你也不能用（
pend
）。這樣就可以避免由不同任務同時訪問乙個資源而出錯。
互斥訊號量這個名字很奇怪，訊號量的作用本來不就是互斥嗎？互斥訊號量是為了避免優先順序反轉用的。假設任務a,b,c
優先順序遞增，
a,c同時訪問乙個資源。如果使用訊號量，當
c訪問資源時，如果
c沒來得及釋放訊號量，由於超時或者其他函式中有任務排程函式而發生任務排程時，
a由於得不到
c手中的訊號量，任務不能執行，只能執行
b任務了。這咋看沒什麼問題，但是仔細想想，當前任務優先順序最高的
a已經就緒但是不能執行，反而優先順序低的
b執行了，這優先順序不是白設定了嗎！究其原因，主要是
c的問題，你作為最低的優先順序，拿著訊號量的時候發生任務排程，肯定不能再執行你自己了吧，訊號量送不出去，最高的優先順序的
a只能幹等，所以自然給了b。
哦，那你說上個鎖算了，c
執行的時候咱們誰也別打擾，目測這個辦法也行，有待實驗。
任務在獲取互斥訊號量後，可以把優先順序提到最高，這樣就可以避免被排程到b
，直到
c釋放了訊號量。這是
a優先順序最高，訊號量又沒有被占用，
ok，正常執行。
訊息郵箱也是個訊號量，不過它的作用是任務間通訊，你可以通過它傳遞乙個訊息指標（*msg
），這個指標你愛指什麼指什麼，反正你的任務指**，我的任務從**讀取，你給我發郵件，我就去那裡讀，這樣就可以互相通訊了。不過必須等我
post
了，你pend
上了才能成功讀取，這可不是隨便寫個全域性變數就可以隨便讀取的。可見，這也是一種訊息間的協調機制。
訊息佇列我也不大清楚幹什麼用的，它能發好幾個訊息，每個任務只能讀乙個，下乙個任務讀下乙個，至於做什麼用的，有待深入學習。
訊號量集也是一種任務間的通訊方式，但是它的資料結構有別與訊息類的。訊號量集是在滿足多個條件後觸發乙個任務的執行。如果說訊號量是一把鑰匙，訊號量集就是多把鑰匙，同時滿足才能開門。另外，使用時要注意這個條件不是相加，而是按位相同。
最後時記憶體控制塊，感覺像是uc
的malloc
和free
，沒用過。
3.任務排程時堆疊是個什麼
我們知道，正常情況下我們寫的函式中堆疊空間是由編譯器自動分配的，那在任務裡寫函式為什麼就要手動分配堆疊空間呢？這個堆疊中到底儲存了什麼東西呢。
通過閱讀任務控制塊**我們可以知道，任務控制塊中為我們提供乙個函式指標，這個指標指向我們的任務，只要將這個指標的位址寫入相應暫存器，那麼程式就會自動執行到這個函式。但是我們注意，只有函式在被main
直接或者間接呼叫時，計算機才會為函式分配響應記憶體空間，而我們現在只是用乙個指標指向了這段即將執行的**，至於空間，有可能是隨意一段記憶體空間，體現在程式上就是函式中的區域性變數和函式內部呼叫的函式所需要的資料，全都會儲存在任意一段記憶體空間，覆蓋有用資料，在
m3上，這種隨意侵蝕記憶體的行為將會引發錯誤中斷，程式無法正常使用。同樣的道理，這就好比我們定義陣列時必須指定空間大小，如果隨意定義乙個指標然後對其所指空間賦值，極有可能引起嚴重錯誤。
至於任務空間大小，要看其全域性變數和函式巢狀層數來定義，函式巢狀是需要很多記憶體空間的，巢狀層數越多，需要的空間越大。另外好像空間大小都是64,128,256
這樣的整形，我們開啟
debug
視窗硬體**時也會發現，這些堆疊大小好像正好是
64等整數，原因待查。
4.關於為什麼不使用排程鎖而使用互斥訊號量的又一種解釋
互斥訊號量我們可以暫時提高當前任務的優先順序，也就是說，我們可以把當前任務優先順序提高到最高。同樣，我們也可以不提高到最高，如果有優先順序高於上文中提到的a
任務的優先順序的任務
z，如果我們使用排程鎖，
z任務也是不能被排程的。而使用互斥訊號量，
我們可以把互斥任務優先順序提高到高於a
但是低於
z的級別，這樣既不會出現優先順序反轉的現象，同時還能及時響應任務z。
（未完待續）
程式原始碼分析：
以下原始碼是借鑑uc
，使用比較簡單的方式實現的乙個任務排程模組，在
mdk下除錯，
晶元為stm32f103zet6
。可以實現任務定時切換，簡要描述了
ucosii
的任務排程基本功能。底層**使用
uc官方移植檔案。
自己寫乙個LIST
pragma once forward declarations templateclass clistnode templateclass clist template class clistnode void insertafter t data template void clistnode ...
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自己寫乙個框架 單入口mvc 類 庫 屬於擴充套件 乙個好的配置檔案和讀取功能 db介面 dispather.php index.php dispather 分析controller action 根據分析controller action 動態載入 引入乙個自動載入機制 controller.ph...
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