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（学习日记）2024.03.09：UCOSIII第十一节：就绪列表

作者：小蓝xlanll | 2024-03-16 10:48:56

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写在前面：
由于时间的不足与学习的碎片化，写博客变得有些奢侈。
但是对于记录学习（忘了以后能快速复习）的渴望一天天变得强烈。
既然如此
不如以天为单位，以时间为顺序，仅仅将博客当做一个知识学习的目录，记录笔者认为最通俗、最有帮助的资料，并尽量总结几句话指明本质，以便于日后搜索起来更加容易。

标题的结构如下：“类型”：“知识点”——“简短的解释”
部分内容由于保密协议无法上传。

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2024.03.09

二十四、UCOSIII：就绪列表

二十四、UCOSIII：就绪列表

在μC/OS-III中，任务被创建后，任务的TCB会被放入就绪列表中，表示任务在就绪，随时可能被运行。就绪列表包含一个表示任务优先级的优先级表，一个存储任务TCB的TCB双向链表。

1、优先级表

优先级表在代码层面上来看，就是一个数组，在文件os_prio.c（Source中新建）的开头定义

/* 定义优先级表，在os.h中用extern声明 */
CPU_DATA   OSPrioTbl[OS_PRIO_TBL_SIZE];
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正如我们所说，优先级表是一个数组，数组类型为CPU_DATA，在Cortex-M内核芯片的MCU中CPU_DATA为32位整型。

数组的大小由宏OS_PRIO_TBL_SIZE控制。
OS_PRIO_TBL_SIZE的具体取值与μC/OS-III支持多少个优先级有关，支持的优先级越多，优先级表也就越大，需要的RAM空间也就越多。理论上μC/OS-III支持无限的优先级，只要RAM控制足够。

宏OS_PRIO_TBL_SIZE在os.h文件定义，具体实现见

#define  OS_PRIO_TBL_SIZE((OS_CFG_PRIO_MAX - 1u) / (DEF_INT_CPU_NBR_BITS) + 1u)
1

OS_CFG_PRIO_MAX表示支持多少个优先级，在os_cfg.h中定义，本书设置为32，即最大支持32个优先级。
DEF_INT_CPU_NBR_BITS定义CPU整型数据有多少位，本书适配的是基于Cortex-M系列的MCU，宏展开为32位。

所以，经过OS_CFG_PRIO_MAX和DEF_INT_CPU_NBR_BITS这两个宏展开运算之后，可得出OS_PRIO_TBL_SIZE的值为1，即优先级表只需要一个成员即可表示32个优先级。如果要支持64个优先级，即需要两个成员，以此类推。如果MCU的类型是16位、8位或者64位，只需要把优先级表的数据类型CPU_DATA改成相应的位数即可。

那么优先级表又是如何跟任务的优先级联系在一起的？具体的优先级表的示意图见图

在这里插入图片描述

2、优先级表函数讲解

优先级表相关的函数在os_prio.c文件中实现，在os.h文件中声明，函数汇总具体见下表。

函数名称	函数作用
OS_PrioInit	初始化优先级表
OS_PrioInsert	设置优先级表中相应的位
OS_PrioRemove	清除优先级表中相应的位
OS_PrioGetHighest	查找最高的优先级

1. OS_PrioInit()函数

OS_PrioInit()函数用于初始化优先级表，在OSInit()函数中被调用：

void OS_PrioInit( void )
{
    CPU_DATA i;

    /* 默认全部初始化为0 */
    for ( i=0u; i<OS_PRIO_TBL_SIZE; i++ )
    {
        OSPrioTbl[i] = (CPU_DATA)0;
    }
}
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本章中，优先级表OS_PrioTbl[]只有一个成员，即OS_PRIO_TBL_SIZE等于1经过OS_PrioInit()初始化之后，具体示意图见图：

在这里插入图片描述

2. OS_PrioInsert()函数

OS_PrioInsert()函数用于置位优先级表中相应的位，会被OSTaskCreate()函数调用

/* 置位优先级表中相应的位 */
void  OS_PrioInsert (OS_PRIO  prio)
{
    CPU_DATA  bit;
    CPU_DATA  bit_nbr;
    OS_PRIO   ix;


    /* 求模操作，获取优先级表数组的下标索引 */
    ix             = prio / DEF_INT_CPU_NBR_BITS;  //(1)

    /* 求余操作，将优先级限制在DEF_INT_CPU_NBR_BITS之内 */
    bit_nbr        = (CPU_DATA)prio & (DEF_INT_CPU_NBR_BITS - 1u);  //(2)

    /* 获取优先级在优先级表中对应的位的位置 */  //(3)
    bit            = 1u;
    bit          <<= (DEF_INT_CPU_NBR_BITS - 1u) - bit_nbr;

    /* 将优先级在优先级表中对应的位置1 */
    OSPrioTbl[ix] |= bit;  //(4)
}
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（1）：求模操作，获取优先级表数组的下标索引。即定位prio这个优先级对应优先级表数组的哪个成员。假设prio等于3，DEF_INT_CPU_NBR_BITS（用于表示CPU一个整型数有多少位）等于32，那么ix就等于0，即对应OSPrioTBL[0]。
（2）：求余操作，将优先级限制在DEF_INT_CPU_NBR_BITS之内，超过DEF_INT_CPU_NBR_BITS的优先级就肯定要增加优先级表的数组成员了。假设prio等于3， DEF_INT_CPU_NBR_BITS（用于表示CPU一个整型数有多少位）等于32，那么bit_nbr就等于3，但是这个还不是真正需要被置位的位。
（3）：获取优先级在优先级表中对应的位的位置。置位优先级对应的位是从高位开始的，不是从低位开始。位31对应的是优先级0，在μC/OS-III中，优先级数值越小，逻辑优先级就越高。假设prio等于3，DEF_INT_CPU_NBR_BITS（用于表示CPU一个整型数有多少位）等于32，那么bit就等于28。
（4）：将优先级在优先级表中对应的位置1。假设prio等于3， DEF_INT_CPU_NBR_BITS（用于表示CPU一个整型数有多少位）等于32，那么置位的就是OSPrioTbl[0]的位28。

在优先级最大是32，DEF_INT_CPU_NBR_BITS等于32的情况下，如果分别创建了优先级3、5、8和11这四个任务，任务创建成功后，优先级表的设置情况是怎么样的？具体见下图
在这里插入图片描述

有一点要注意的是，在μC/OS-III中，最高优先级和最低优先级是留给系统任务使用的，用户任务不能使用。

3. OS_PrioRemove()函数

OS_PrioRemove()函数用于清除优先级表中相应的位，与OS_PrioInsert()函数的作用刚好相反，具体实现如下

/* 清除优先级表中相应的位 */
void  OS_PrioRemove (OS_PRIO  prio)
{
    CPU_DATA  bit;
    CPU_DATA  bit_nbr;
    OS_PRIO   ix;


    /* 求模操作，获取优先级表数组的下标索引 */
    ix             = prio / DEF_INT_CPU_NBR_BITS;

    /* 求余操作，将优先级限制在DEF_INT_CPU_NBR_BITS之内 */
    bit_nbr        = (CPU_DATA)prio & (DEF_INT_CPU_NBR_BITS - 1u);

    /* 获取优先级在优先级表中对应的位的位置 */
    bit            = 1u;
    bit          <<= (DEF_INT_CPU_NBR_BITS - 1u) - bit_nbr;

    /* 将优先级在优先级表中对应的位清零 */
    OSPrioTbl[ix] &= ~bit;
}
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与OS_PrioInsert()函数中不同的是置位操作改成了清零。

4. OS_PrioGetHighest()函数

OS_PrioGetHighest()函数用于从优先级表中查找最高的优先级

/* 获取最高的优先级 */
OS_PRIO  OS_PrioGetHighest (void)
{
    CPU_DATA  *p_tbl;
    OS_PRIO    prio;


    prio  = (OS_PRIO)0;
    /* 获取优先级表首地址 */
    p_tbl = &OSPrioTbl[0]; //		(1)

    /* 找到数值不为0的数组成员 */ 		//(2)
    while (*p_tbl == (CPU_DATA)0)
    {
        prio += DEF_INT_CPU_NBR_BITS;
        p_tbl++;
    }

    /* 找到优先级表中置位的最高的优先级 */
    prio += (OS_PRIO)CPU_CntLeadZeros(*p_tbl); 		//(3)
    return (prio);
}
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（1）：获取优先级表的首地址，从头开始搜索整个优先级表，直到找到最高的优先级。
（2）：找到优先级表中数值不为0的数组成员，只要不为0就表示该成员里面至少有一个位是置位的。我们知道，在下图图一的优先级表中，优先级按照从左到右，从上到下依次减小，左上角为最高的优先级，右下角为最低的优先级，所以我们只需要找到第一个不是0的优先级表成员即可。
（3）：确定好优先级表中第一个不为0的成员后，然后再找出该成员中第一个置1的位（从高位到低位开始找）就算找到最高优先级。
在一个变量中，按照从高位到低位的顺序查找第一个置1的位的方法是通过计算前导0函数CPU_CntLeadZeros()来实现的。
从高位开始找1叫计算前导0，从低位开始找1叫计算后导0。
如果分别创建了优先级3、5、8和11这四个任务，任务创建成功后，优先级表的设置情况具体见下图图二。
调用CPU_CntLeadZeros()可以计算出OSPrioTbl[0]第一个置1的位前面有3个0，那么这个3就是我们要查找的最高优先级，至于后面还有多少个位置1我们都不用管，只需要找到第一个1即可。

在这里插入图片描述

CPU_CntLeadZeros()函数可由汇编或者C来实现，如果使用的处理器支持前导零指令CLZ，可由汇编来实现，加快指令运算，如果不支持则由C来实现。在μC/OS-III中，这两种实现方法均有提供代码，到底使用哪种方法由CPU_CFG_LEAD_ZEROS_ASM_PRESEN这个宏来控制，定义了这个宏则使用汇编来实现，没有定义则使用C来实现。

Cortex-M系列处理器自带CLZ指令，所以CPU_CntLeadZeros()函数默认由汇编编写，具体在cpu_a.asm文件实现，在cpu.h文件声明

;*******************************************************************
;                            PUBLIC FUNCTIONS
;*******************************************************************
        EXPORT  CPU_CntLeadZeros
        EXPORT  CPU_CntTrailZeros

;*******************************************************************
;                           计算前导0函数
;
; 描述：
;
; 函数声明： CPU_DATA  CPU_CntLeadZeros(CPU_DATA  val);
;
;*******************************************************************
CPU_CntLeadZeros
        CLZ     R0, R0                          ; Count leading zeros
        BX      LR



;*******************************************************************
;                           计算后导0函数
;
; 描述：
;
; 函数声明： CPU_DATA  CPU_CntTrailZeros(CPU_DATA  val);
;
;*******************************************************************

CPU_CntTrailZeros
        RBIT    R0, R0                          ; Reverse bits
        CLZ     R0, R0                          ; Count trailing zeros
        BX      LR
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/*
*******************************************************************
*                           函数声明
*                          cpu.h文件
*******************************************************************
*/
#define     CPU_CFG_LEAD_ZEROS_ASM_PRESEN
CPU_DATA    CPU_CntLeadZeros (CPU_DATA    val);    /* 在cpu_a.asm定义 */
CPU_DATA    CPU_CntTrailZeros(CPU_DATA  val);      /* 在cpu_a.asm定义 */
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如果处理器不支持前导0指令，CPU_CntLeadZeros()函数就得由C编写，具体在cpu_core.c文件实现，在cpu.h文件声明

#ifndef   CPU_CFG_LEAD_ZEROS_ASM_PRESENT
CPU_DATA  CPU_CntLeadZeros (CPU_DATA  val)
{
    CPU_DATA    nbr_lead_zeros;
    CPU_INT08U  ix;

    /* 检查高16位 */
    if (val > 0x0000FFFFu) {	//(1)
    /* 检查 bits [31:24] : */
    if (val > 0x00FFFFFFu) {	//(2)

    /* 获取bits [31:24]的值，并转换成8位 */
            ix             = (CPU_INT08U)(val >> 24u);	//(3)
    /* 查表找到优先级 */
            nbr_lead_zeros=(CPU_DATA)(CPU_CntLeadZerosTbl[ix]+0u);	//(4)

        }
        /* 检查 bits [23:16] : */
        else {
            /* 获取bits [23:16]的值，并转换成8位 */
            ix             = (CPU_INT08U)(val >> 16u);
            /* 查表找到优先级 */
            nbr_lead_zeros = (CPU_DATA  )(CPU_CntLeadZerosTbl[ix] +  8u);
        }

    }
/* 检查低16位 */
else {
    /* 检查 bits [15:08] : */
    if (val > 0x000000FFu) {
            /* 获取bits [15:08]的值，并转换成8位 */
            ix             = (CPU_INT08U)(val >>  8u);
            /* 查表找到优先级 */
            nbr_lead_zeros = (CPU_DATA  )(CPU_CntLeadZerosTbl[ix] + 16u);

        }
        /* 检查 bits [07:00] : */
        else {
            /* 获取bits [15:08]的值，并转换成8位 */
            ix             = (CPU_INT08U)(val >>  0u);
            /* 查表找到优先级 */
            nbr_lead_zeros = (CPU_DATA  )(CPU_CntLeadZerosTbl[ix] + 24u);
        }
    }

    /* 返回优先级 */
    return (nbr_lead_zeros);
}
#endif
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在μC/OS-III中，由C实现的CPU_CntLeadZeros()函数支持8位、16位、32位和64位的变量的前导0计算，但最终的代码实现都是分离成8位来计算。这里我们只讲解32位的，其他几种情况都类似。

（1）：分离出高16位，else则为低16位。
（2）：分离出高16位的高8位，else则为高16位的低8位。
（3）：将高16位的高8位通过移位强制转化为8位的变量，用于后面的查表操作。
（4）：将8位的变量ix作为数组CPU_CntLeadZerosTbl[]的索引，返回索引对应的值，那么该值就是8位变量ix对应的前导0，然后再加上（24-右移的位数）就等于优先级。数组CPU_CntLeadZerosTbl[]在cpu_core.c的开头定义

#ifndef   CPU_CFG_LEAD_ZEROS_ASM_PRESENT
static  const  CPU_INT08U  CPU_CntLeadZerosTbl[256] = {/*   索引           */
    8u,7u,6u,6u,5u,5u,5u,5u,4u,4u,4u,4u,4u,4u,4u,4u,  /*   0x00 to 0x0F   */
    3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,  /*   0x10 to 0x1F   */
    2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,  /*   0x20 to 0x2F   */
    2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,  /*   0x30 to 0x3F   */
    1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,  /*   0x40 to 0x4F   */
    1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,  /*   0x50 to 0x5F   */
    1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,  /*   0x60 to 0x6F   */
    1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,  /*   0x70 to 0x7F   */
    0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,  /*   0x80 to 0x8F   */
    0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,  /*   0x90 to 0x9F   */
    0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,  /*   0xA0 to 0xAF   */
    0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,  /*   0xB0 to 0xBF   */
    0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,  /*   0xC0 to 0xCF   */
    0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,  /*   0xD0 to 0xDF   */
    0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,  /*   0xE0 to 0xEF   */
    0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u   /*   0xF0 to 0xFF   */
};
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对一个32位的变量算前导0个数的时候都是分离成8位的变量来计算，然后将这个8位的变量作为数组 CPU_CntLeadZerosTbl[]的索引，索引下对应的值就是这个8位变量的前导0个数。
一个8位的变量的取值范围为0~0XFF，这些值作为数组CPU_CntLeadZerosTbl[]的索引，每一个值的前导0个数都预先算出来作为该数组索引下的值。

如 0x01的二进制为 0000 0001，所以前导零为 7
如 0x50的二进制为 0101 0000，所以前导零为 1

通过查CPU_CntLeadZerosTbl[]这个表就可以很快的知道一个8位变量的前导0个数，根本不用计算，只是浪费了定义CPU_CntLeadZerosTbl[]这个表的一点点空间而已，在处理器内存很充足的情况下，则优先选择这种空间换时间的方法。

3、就绪列表

准备好运行的任务的TCB都会被放到就绪列表中，系统可随时调度任务运行。
就绪列表在代码的层面上看就是一个 OS_RDY_LIST数据类型的数组OSRdyList[]，数组的大小由宏OS_CFG_PRIO_MAX决定，支持多少个优先级， OSRdyList[]就有多少个成员。

任务的优先级与OSRdyList[]的索引一一对应，比如优先级3的任务的TCB会被放到OSRdyList[3]中。
OSRdyList[]是一个在os.h文件中定义的全局变量

/* 就绪列表定义 */
OS_EXT    OS_RDY_LIST    OSRdyList[OS_CFG_PRIO_MAX];
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OS_RDY_LIST在os.h中定义，专用于就绪列表

typedefstruct  os_rdy_list         OS_RDY_LIST;		//(1)

struct os_rdy_list {
    OS_TCB        *HeadPtr;		//(2)
    OS_TCB        *TailPtr;
    OS_OBJ_QTY    NbrEntries;		//(3)
};
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（1）：在μC/OS-III中，内核对象的数据类型都会用大写字母重新定义。
（2）：OSRdyList[]的成员与任务的优先级一一对应，同一个优先级的多个任务会以双向链表的形式存在OSRdyList[]同一个索引下，那么HeadPtr就用于指向链表的头节点， TailPtr用于指向链表的尾节点，该优先级下的索引成员的地址则称为该优先级下双向链表的根节点，知道根节点的地址就可以查找到该链表下的每一个节点。
（3）：NbrEntries表示OSRdyList[]同一个索引下有多少个任务。

一个空的就绪列表，OSRdyList[]索引下的HeadPtr、TailPtr和NbrEntrie都会被初始化为0，具体见图
在这里插入图片描述
就绪列表相关的所有函数都在os_core.c实现，这些函数都是以“OS_”开头，表示是OS的内部函数，用户不能调用，这些函数的汇总具体见下表。

函数名称	函数作用
OS_RdyListInit	初始化就绪列表为空
OS_RdyListInsert	插入一个TCB到就绪列表
OS_RdyListInsertHead	插入一个TCB到就绪列表的头部
OS_RdyListInsertTail	插入一个TCB到就绪列表的尾部
OS_RdyListMoveHeadToTail	将TCB从就绪列表的头部移到尾部
OS_RdyListRemove	将TCB从就绪列表中移除

TCB简介
操作系统中一个线程对应着一个TCB（Thread Control Block），叫做线程控制模块，控制着线程的运行和调度。
TCB组成
1、threadID：线程的唯一标识。
2、status：线程的运行状态
3、register：线程关于CPU中寄存器的情况
4、PC程序计数器：线程执行的下一条指令的地址
5、优先级：线程在操作系统调度的时候的优先级
6、线程的专属存储区：线程单独的存储区域
7、用户栈：线程执行的用户方法栈，用来保存线程当前执行的用户方法的信息
8、内核栈：线程执行的内核方法栈，用来保存线程当前执行的内核方法信息。

4、就绪列表函数讲解

在实现就绪列表相关函数之前，我们需要在结构体os_tcb中添加Prio、NextPtr和PrevPtr这三个成员，然后在os.h中定义两个全局变量OSPrioCur和OSPrioHighRdy。
接下来要实现的就绪列表相关的函数会用到几个变量。

struct os_tcb {
    CPU_STK         *StkPtr;
    CPU_STK_SIZE    StkSize;

    /* 任务延时周期个数 */
    OS_TICK         TaskDelayTicks;

    /* 任务优先级 */
    OS_PRIO         Prio;

    /* 就绪列表双向链表的下一个指针 */
    OS_TCB          *NextPtr;
    /* 就绪列表双向链表的前一个指针 */
    OS_TCB          *PrevPtr;
};

/* 在os.h中定义 */
OS_EXT    OS_PRIO  OSPrioCur;       /* 当前优先级 */
OS_EXT    OS_PRIO  OSPrioHighRdy;   /* 最高优先级 */
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1. OS_RdyListInit()函数

OS_RdyListInit()用于将就绪列表OSRdyList[]初始化为空
在这里插入图片描述

void OS_RdyListInit(void)
{
    OS_PRIO i;
    OS_RDY_LIST *p_rdy_list;

    /* 循环初始化，所有成员都初始化为0 */
    for ( i=0u; i<OS_CFG_PRIO_MAX; i++ ) {
        p_rdy_list = &OSRdyList[i];
        p_rdy_list->NbrEntries = (OS_OBJ_QTY)0;
        p_rdy_list->HeadPtr = (OS_TCB *)0;
        p_rdy_list->TailPtr = (OS_TCB *)0;
    }
}
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2. OS_RdyListInsertHead()函数

OS_RdyListInsertHead()用于在链表头部插入一个TCB节点，插入的时候分两种情况，第一种是链表是空链表，第二种是链表中已有节点，具体示意图见图
在这里插入图片描述

void  OS_RdyListInsertHead (OS_TCB  *p_tcb)
{
    OS_RDY_LIST  *p_rdy_list;
    OS_TCB       *p_tcb2;

    /* 获取链表根部 */
    p_rdy_list = &OSRdyList[p_tcb->Prio];

    /* CASE 0: 链表是空链表 */
    if (p_rdy_list->NbrEntries == (OS_OBJ_QTY)0) {
        p_rdy_list->NbrEntries =  (OS_OBJ_QTY)1;
        p_tcb->NextPtr         =  (OS_TCB   *)0;
        p_tcb->PrevPtr         =  (OS_TCB   *)0;
        p_rdy_list->HeadPtr    =  p_tcb;
        p_rdy_list->TailPtr    =  p_tcb;
    }
    /* CASE 1: 链表已有节点 */
    else {
        p_rdy_list->NbrEntries++;
        p_tcb->NextPtr         = p_rdy_list->HeadPtr;
        p_tcb->PrevPtr         = (OS_TCB    *)0;
        p_tcb2                 = p_rdy_list->HeadPtr;
        p_tcb2->PrevPtr        = p_tcb;
        p_rdy_list->HeadPtr    = p_tcb;
    }
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3. OS_RdyListInsertTail()函数

OS_RdyListInsertTail()用于在链表尾部插入一个TCB节点，插入的时候分两种情况，第一种是链表是空链表，第二种是链表中已有节点
在这里插入图片描述

void  OS_RdyListInsertTail (OS_TCB  *p_tcb)
{
    OS_RDY_LIST  *p_rdy_list;
    OS_TCB       *p_tcb2;


    /* 获取链表根部 */
    p_rdy_list = &OSRdyList[p_tcb->Prio];

    /* CASE 0: 链表是空链表 */
    if (p_rdy_list->NbrEntries == (OS_OBJ_QTY)0) {
        p_rdy_list->NbrEntries  = (OS_OBJ_QTY)1;
        p_tcb->NextPtr          = (OS_TCB   *)0;
        p_tcb->PrevPtr          = (OS_TCB   *)0;
        p_rdy_list->HeadPtr     = p_tcb;
        p_rdy_list->TailPtr     = p_tcb;
    }
    /* CASE 1: 链表已有节点 */
    else {
        p_rdy_list->NbrEntries++;
        p_tcb->NextPtr          = (OS_TCB   *)0;
        p_tcb2                  = p_rdy_list->TailPtr;
        p_tcb->PrevPtr          = p_tcb2;
        p_tcb2->NextPtr         = p_tcb;
        p_rdy_list->TailPtr     = p_tcb;
    }
}
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4. OS_RdyListInsert()函数

OS_RdyListInsert()用于将任务的TCB插入就绪列表，插入的时候分成两步。
第一步是根据优先级将优先级表中的相应位置位，这个调用OS_PrioInsert()函数来实现。
第二步是根据优先级将任务的TCB放到OSRdyList[优先级]中，如果优先级等于当前的优先级则插入链表的尾部，否则插入链表的头部

/* 在就绪链表中插入一个TCB */
void  OS_RdyListInsert (OS_TCB  *p_tcb)
{
    /* 将优先级插入优先级表 */
    OS_PrioInsert(p_tcb->Prio);

    if (p_tcb->Prio == OSPrioCur)
    {
        /* 如果是当前优先级则插入链表尾部 */
        OS_RdyListInsertTail(p_tcb);
    }
    else
    {
        /* 否则插入链表头部 */
        OS_RdyListInsertHead(p_tcb);
    }
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5. OS_RdyListMoveHeadToTail()函数

OS_RdyListMoveHeadToTail()函数用于将节点从链表头部移动到尾部，移动的时候分四种情况。
第一种是链表为空，无事可做；
第二种是链表只有一个节点，也是无事可做；
第三种是链表只有两个节点；
第四种是链表有两个以上节点
在这里插入图片描述

void  OS_RdyListMoveHeadToTail (OS_RDY_LIST  *p_rdy_list)
{
    OS_TCB  *p_tcb1;
    OS_TCB  *p_tcb2;
    OS_TCB  *p_tcb3;

    switch (p_rdy_list->NbrEntries) {
    case 0:
    case 1:
    break;

    case 2:
        p_tcb1              = p_rdy_list->HeadPtr;
        p_tcb2              = p_rdy_list->TailPtr;
        p_tcb1->PrevPtr     = p_tcb2;
        p_tcb1->NextPtr     = (OS_TCB *)0;
        p_tcb2->PrevPtr     = (OS_TCB *)0;
        p_tcb2->NextPtr     = p_tcb1;
        p_rdy_list->HeadPtr = p_tcb2;
        p_rdy_list->TailPtr = p_tcb1;
    break;

    default:
        p_tcb1              = p_rdy_list->HeadPtr;
        p_tcb2              = p_rdy_list->TailPtr;
        p_tcb3              = p_tcb1->NextPtr;
        p_tcb3->PrevPtr     = (OS_TCB *)0;
        p_tcb1->NextPtr     = (OS_TCB *)0;
        p_tcb1->PrevPtr     = p_tcb2;
        p_tcb2->NextPtr     = p_tcb1;
        p_rdy_list->HeadPtr = p_tcb3;
        p_rdy_list->TailPtr = p_tcb1;
    break;
    }
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6. OS_RdyListRemove()函数

OS_RdyListRemove()函数用于从链表中移除一个节点，移除的时候分为三种情况，第一种是链表为空，无事可做；第二种是链表只有一个节点；第三种是链表有两个以上节点，具体示意图见图
在这里插入图片描述

void  OS_RdyListRemove (OS_TCB  *p_tcb)
{
    OS_RDY_LIST  *p_rdy_list;
    OS_TCB       *p_tcb1;
    OS_TCB       *p_tcb2;

    p_rdy_list = &OSRdyList[p_tcb->Prio];

    /* 保存要删除的TCB节点的前一个和后一个节点 */
    p_tcb1     = p_tcb->PrevPtr;
    p_tcb2     = p_tcb->NextPtr;

    /* 要移除的TCB节点是链表中的第一个节点 */
    if (p_tcb1 == (OS_TCB *)0)
    {
        /* 且该链表中只有一个节点 */
        if (p_tcb2 == (OS_TCB *)0)
        {
            /* 根节点全部初始化为0 */
            p_rdy_list->NbrEntries = (OS_OBJ_QTY)0;
            p_rdy_list->HeadPtr    = (OS_TCB   *)0;
            p_rdy_list->TailPtr    = (OS_TCB   *)0;

            /* 清除在优先级表中相应的位 */
            OS_PrioRemove(p_tcb->Prio);
        }
        /* 该链表中不止一个节点 */
        else
        {
            /* 节点减1 */
            p_rdy_list->NbrEntries--;
            p_tcb2->PrevPtr        = (OS_TCB   *)0;
            p_rdy_list->HeadPtr    = p_tcb2;
        }
    }
    /* 要移除的TCB节点不是链表中的第一个节点 */
    else
    {
        p_rdy_list->NbrEntries--;
        p_tcb1->NextPtr = p_tcb2;

        /* 如果要删除的节点的下一个节点是0，即要删除的节点是最后一个节点 */
        if (p_tcb2 == (OS_TCB *)0)
        {
            p_rdy_list->TailPtr = p_tcb1;
        }
        else
        {
            p_tcb2->PrevPtr     = p_tcb1;
        }
    }

    /* 复位从就绪列表中删除的TCB的PrevPtr和NextPtr这两个指针 */
    p_tcb->PrevPtr = (OS_TCB *)0;
    p_tcb->NextPtr = (OS_TCB *)0;
}
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（学习日记）2024.03.09：UCOSIII第十一节：就绪列表

2024.03.09

二十四、UCOSIII：就绪列表

1、优先级表

2、 优先级表函数讲解

1. OS_PrioInit()函数

2. OS_PrioInsert()函数

3. OS_PrioRemove()函数

4. OS_PrioGetHighest()函数

3、就绪列表

4、就绪列表函数讲解

1. OS_RdyListInit()函数

2. OS_RdyListInsertHead()函数

3. OS_RdyListInsertTail()函数

4. OS_RdyListInsert()函数

5. OS_RdyListMoveHeadToTail()函数

6. OS_RdyListRemove()函数

2、优先级表函数讲解