uC OS II任務就緒表

ii任務就緒表" rel="noopener noreferrer">uc/os ii任務就緒表

simplorer

先來了解一下uc/os ii的任務狀態。uc/os ii的任務共分為五種狀態：dormant（休眠）、waiting（等待）、running（執行）、ready（就緒）以及isp（中斷）。

dormant：指該任務駐留記憶體，但是不被任務排程器排程，被刪除的任務就處於這種狀態；

waiting：指該任務在某一事件的發生，例如等待某外設的i/o操作，等待某共享資源由暫不能使用變成能使用狀態，等待定時脈衝的到來或等待超時訊號的到來以結束目前的等待，等等；

running：指該任務掌握了cpu的使用權，正在執行中；

ready ：指該任務已經準備好，可以執行了，但是由於優先順序低於別的任務，暫時不能執行，只能在就緒表中等待；

isp

：指發生中斷時，cpu需要相應中斷，正在執行中的任務被打斷，就進入了isp狀態。

圖1. 是uc/os ii系統的任務狀態切換圖，具體的切換過程在本文中不做深究。

圖1. uc/os ii任務狀態切換圖

對於2.52版本的uc/os ii來說，共有64級的任務優先順序，編號為0~63，數字越小，優先順序越低。必須保證所有任務都分配到不同的優先順序。系統保留了4個最高優先順序的任務和4個最低優先順序的任務，所有使用者可以使用的任務數有56個。當μc/os-ⅱ初始化的時候，最低優先順序os_lowest_pr1o總是被賦給空閒任務idle task。

如果同時只有乙個任務處於就緒狀態，os直接執行就可以了，但是如果同時多個任務都處於就緒狀態，os怎麼操作？這就引出了就緒表的問題。uc/os ii的就緒表結構設計的十分巧妙，現在你也許感受不到，等我介紹完了就緒表的整個結構，及其帶來的便利，大家就會佩服labrosse的天才思維了。

考慮到系統只有64級的任務優先順序，labrosse設計了兩個變數osrdygrp和osrdytbl。把就緒表分成8*8的乙個矩陣形表（使用全部優先順序的情況）。變數宣告如下：

os_ext int8u

osrdygrp;

os_ext int8u

osrdytbl[os_rdy_tbl_size];

從宣告中可以看出，osrdygrp為乙個8位的無符號字元型，而osrdytbl則是乙個8位的無符號字元陣列，字元陣列的大小由下面的**給出：

#define os_rdy_tbl_size

((os_lowest_prio) / 8 + 1)

可以說，字元陣列的大小是根據你所定義的任務個數改變的，這樣可以減少不必要的空間浪費，節約ram資源。

圖2. uc/os ii就緒表

osrdygrp代表任務優先順序的組，一位代表乙個優先順序組，當某位被置1時，表示該組中至少有乙個任務優先順序被設定了。比如osrdygrp = 0x01，則代表第一組（優先順序為8~15）中的某乙個或多個優先順序有效。通過檢查osrdygrp的值可以確定某一組是否有優先順序有效，但是無法確定到底有幾個優先順序有效。這時，就需要陣列osrdytbl確定具體的優先順序位置了。

假設優先順序為31的任務進入就緒表（只有這乙個任務），如何確定osrdygrp與osrdytbl的值呢？先通過圖例法觀察，如圖3所示：

圖3. 圖形法求解變數

從圖3中，可以方便的得出osrdygrp = 0x08，osrdytbl[3] = 0x80,這種方式反映到**上，可以是如下形式：

osrdygrp = 2^(prio / 8);

osrdytbl[prio / 8] = 2^(prio % 8);

當然，上面的**只是簡單的實現了所需的功能，沒有什麼效率可言，對於一般的處理器來說，位操作都要比算術操作速度要快，於是使用位操作代替上面**中的算術操作。

osrdygrp = (1 << (prio >> 3));

osrdytbl[prio >> 3] = (1 << (prio & 0x07));

好了，我現在已經開始沾沾自喜了，因為我成功了優化了部分**，提高了os的效率。對於大師來說，這些優化還不是最優的，上面的**還有繼續「壓榨」的可能性。位操作雖然比算術運算效率高，還有一種效率更高的做法-----查表。第一次運算，再次使用，不通過運算，直接通過查表，得到結果。

對於只有64級優先順序的系統來說，prio的取值最大為63，則prio >> 3與prio & 0x70表示式的值位於0~7位之間。而對於1 << (prio >> 3)和

1 << (prio & 0x70))來說，由於右移了移位，表示式的值在1~8位之間。

令變數ostcbx = prio & 0x07，ostcby = prio >> 3，ostcbbitx = 1 << (prio & 0x07)，ostcbbity = 1 << (prio >> 3)，同時設計乙個陣列osmaptbl = ，則可以實現如下的對應關係：

ostcbbitx = osmaptbl[ostcbx];

ostcbbity = osmaptbl[ostcby];

我們最初求解的等式可以表達為;

osrdygrp = osmaptbl[ostcby];

osrdytbl[prio >> 3] = osmaptbl[ostcbx];

增加、刪除某一任務，為了不影響整個就緒表，實際操作中使用的是或運算，這點請注意。

osrdygrp = osmaptbl[prio >> 3];

osrdytbl[prio >> 3] = osmaptbl[prio & 0x07];

if ((osrdytbl[prio >> 3] &= ~osmaptbl[prio & 0x07]) == 0)

osrdygrp &= ~osmaptbl[prio >> 3]

現在，任務優先順序如何加入，退出就緒表已經明白了，那麼另乙個問題來了，如何找出進入就緒態的優先順序最高的任務？我可以想到的辦法就是掃瞄整個**，或者說遍歷整個**，優先順序越高，掃瞄的時間越短，如果剛好是63號優先順序，則所花費時間最長，當然還可以採用一些常用的演算法減少平均掃瞄時間，最終都無法保證掃瞄時間是個常數。

通過觀察上面等式的求解過程，還可以得出乙個結論：prio值的高3位決定優先順序屬於哪個組，而低3位決定優先順序處於這一組的具體位置。labrosse先生於是又設計乙個名為osunmaptbl的查詢表，利用空間換時間的方式，將查詢任務的時間固定為乙個值。為理解這個**的工作原理，我們假設osrdygrp = 0b10101010，即第1,3,5,7組為1，對應的osrdytbl[1] = 0b10101010，osrdytbl[3] = 0b10101010，osrdytbl[5] = 0b10101010，osrdytbl[7] = 0b10101010

又y = osunmaptbl[osrdygrp] = osunmaptbl[170] = 1，x= osunmaptbl[osrdytbl[y]] = osunmaptbl[170] = 1，最終**中的最高優先順序prio =y<<3 + x=9。也就是說現有就緒表中優先順序最高的任務是9號任務，這與假設相同。

uC OS II任務就緒表

ucos II 任務就緒表學習筆記

uC OS II就緒任務的管理

uC OS II就緒任務的管理

uC OS II任務就緒表

ucos II 任務就緒表學習筆記

uC OS II就緒任務的管理

uC OS II就緒任務的管理

相關推薦