实时操作系统---系统初始化及任务的启动_osstart

目录

系列文章目录

前言

一：ucos的初始化

二：ucos的启动

总结：

---

系列文章目录

第一章裸机系统与操作系统

第二章操作系统分类

第三章实时操作系统简介

第四章实时操作系统---内核结构

第五章实时操作系统---内核结构2

第六章实时操作系统---中断和时间管理

第七章实时操作系统---任务管理

---

 

前言

前面我们介绍了很多嵌入式相关的概念，任务的结构及相关的处理函数，本节内容我们主要看一下ucos的初始化流程以及任务的启动流程。

---

一：ucos的初始化

在使用ucos的所有服务之前,必须调用ucos的初始化函数 OSInit(),对ucos自身的运行环境进行初始化。

函数 OSInit()将对ucos的所有全局变量和数据结构进行初始化,同时创建空闲任务 OSTaskIdle,并赋之以最低的优先级别和永远的就绪状态。

如果用户应用程序还要使用统计任务(常数OS_ TASKSTATEN=1),则 OSInit()还要以优先级别为O_LOWESTPRIO-1来创建统计任务。

 

 

上图表示调用 OSInit()之后，一些μC/OS-Ⅱ变量和数据结构之间的关系。其解释是基于以下假设的：

• 在文件 OS_CFG.H 中，OS_TASK_STAT_EN 是设为 1 的。
• 在文件 OS_CFG.H 中，OS_LOWEST_PRIO 是设为 63 的。
• 在文件 OS_CFG.H 中, 最多任务数 OS_MAX_TASKS 是设成大于 2 的。 

以上两个任务的任务控制块（OS_TCBs）是用双向链表链接在一起的。OSTCBList 指向这个链表的起始处。当建立一个任务时，这个任务总是被放在这个链表的起始处。换句话说，OSTCBList 总是指向最后建立的那个任务。链的终点指向空字符 NULL(也就是零)。因为这两个任务都处在就绪态，在就绪任务表 OSRdyTbl[]中的相应位是设为 1 的。还有，因为这两个任务的相应位是在 OSRdyTbl[]的同一行上，即属同一组，故 OSRdyGrp 中只有 1 位是设为 1 的。

 

 

μC/OS-Ⅱ还初始化了 4 个空数据结构缓冲区，如上图所示。每个缓冲区都是单向链表，允许μC/OS-Ⅱ从缓冲区中迅速得到或释放一个缓冲区中的元素。注意，空任务控制块在空缓冲区中的数目取决于最多任务数 OS_MAX_TASKS，这个最多任务数是在 OS_CFG.H 文件中定义的。μC/OS-Ⅱ自动安排总的系统任务数 OS_N_SYS_TASKS(见文件μC/OS-Ⅱ.H)。控制块 OS_TCB 的数目也就自动确定了。

---

二：ucos的启动

多任务的启动是用户通过调用 OSStart()实现的。然而，启动μC/OS-Ⅱ之前，用户至少要建立一个应用任务，如程序清单 所示。

程序清单初始化和启动μC/OS-Ⅱ

void main (void)

    ​{

    ​OSInit(); /* 初始化uC/OS-II */

    ​通过调用OSTaskCreate()或OSTaskCreateExt()创建至少一个任务;

    ​OSStart(); /* 开始多任务调度!OSStart()永远不会返回 */

    ​}

OSStart()的代码如程序清单所示。当调用 OSStart()时，OSStart()从任务就绪表中找出那个用户建立的优先级最高任务的任务控制块。然后，OSStart()调用高优先级就绪任务启动函数 OSStartHighRdy()，OSStartHighRdy在多任务系统启动函数 OSStart()中调用。完成的功能是:设置系统运行标志位 OSRunning=TRUE,将就绪表中最高优先级任务的栈指针Load到SP中,并强制中断返回。这样就绪的最高优先级任务就如同从中断里返回到运行态一样,使得整个系统得以运转。

​

多任务启动以后变量与数据结构中的内容上图所示。这里假设用户建立的任务优先级为 6，注意，OSTaskCtr 指出已经建立了 3 个任务。OSRunning 已设为“真”，指出多任务已经开始，OSPrioCur 和 OSPrioHighRdy 存放的是用户应用任务的优先级，OSTCBCur和 OSTCBHighRdy 二者都指向用户任务的任务控制块。

总结：

• 应用程序首先应该调用 OSInit()函数对全局变量和数据结构进行初始化,以建立μCOS-I的运行环境。
• 应用程序是通过调用函数 OSStart)开始进入多任务管理的,但在调用函数 OSStart()之前必须至少创建了一个任务。