上海外贸网站推广,深圳集团网站建设服务,搜狗推广代理商查询,申请备案网站首页写在前面#xff1a; 由于时间的不足与学习的碎片化#xff0c;写博客变得有些奢侈。 但是对于记录学习#xff08;忘了以后能快速复习#xff09;的渴望一天天变得强烈。 既然如此 不如以天为单位#xff0c;以时间为顺序#xff0c;仅仅将博客当做一个知识学习的目录 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。 点击此处进入学习日记的总目录 2024.03.15 三十一、UCOSIII任务的挂起和恢复1、实现任务的挂起和恢复1. 定义任务的状态2. 修改任务控制块TCB3. 编写任务挂起和恢复函数- OSTaskSuspend()函数- OSTaskResume()函数 2、main()函数3、实验现象 三十一、UCOSIII任务的挂起和恢复
本章开始我们让OS的任务支持挂起和恢复的功能挂起就相当于暂停暂停后任务从就绪列表中移除 恢复即重新将任务插入就绪列表。 一个任务挂起多少次就要被恢复多少次才能重新运行。
1、实现任务的挂起和恢复
1. 定义任务的状态
在任务实现挂起和恢复的时候要根据任务的状态来操作任务的状态不同操作也不同。 有关任务状态的宏定义在os.h中实现 总共有9种状态
/* ---------- 任务的状态 -------*/
#define OS_TASK_STATE_BIT_DLY (OS_STATE)(0x01u)/* /-------- 挂起位 */#define OS_TASK_STATE_BIT_PEND (OS_STATE)(0x02u)/* | /----- 等待位 */#define OS_TASK_STATE_BIT_SUSPENDED (OS_STATE)(0x04u)/* | | /--- 延时/超时位 */#define OS_TASK_STATE_RDY (OS_STATE)( 0u)/* 0 0 0 就绪 */
#define OS_TASK_STATE_DLY (OS_STATE)( 1u)/* 0 0 1 延时或者超时 */
#define OS_TASK_STATE_PEND (OS_STATE)( 2u)/* 0 1 0 等待 */
#define OS_TASK_STATE_PEND_TIMEOUT (OS_STATE)( 3u)/* 0 1 1 等待超时*/
#define OS_TASK_STATE_SUSPENDED (OS_STATE)( 4u)/* 1 0 0 挂起 */
#define OS_TASK_STATE_DLY_SUSPENDED (OS_STATE)( 5u)/* 1 0 1 挂起 延时或者超时*/
#define OS_TASK_STATE_PEND_SUSPENDED (OS_STATE)( 6u)/* 1 1 0 挂起 等待 */
#define OS_TASK_STATE_PEND_TIMEOUT_SUSPENDED (OS_STATE)( 7u)/* 1 1 1 挂起 等待 超时*/
#define OS_TASK_STATE_DEL (OS_STATE)(255u)2. 修改任务控制块TCB
为了实现任务的挂起和恢复需要先在任务控制中TCB中添加任务的状态TaskState和任务挂起计数器SusPendCtr这两个成员
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;/*时基列表相关字段*/OS_TCB *TickNextPtr;OS_TCB *TickPrevPtr;OS_TICK_SPOKE *TickSpokePtr;OS_TICK TickCtrMatch;OS_TICK TickRemain;/* 时间片相关字段 */OS_TICK TimeQuanta;OS_TICK TimeQuantaCtr;OS_STATE TaskState; //(1)#if OS_CFG_TASK_SUSPEND_EN 0u //(2)/* 任务挂起函数OSTaskSuspend()计数器 */OS_NESTING_CTR SuspendCtr; //(3)
#endif};1TaskState用来表示任务的状态在本章之前任务出现了两种状态一是任务刚刚创建好的时候 处于就绪态调用阻塞延时函数的时候处于延时态。本章要实现的是任务的挂起态再往后的章节中还会有等待态超时态 删除态等。2任务挂起功能是可选的通过宏OS_CFG_TASK_SUSPEND_EN来控制该宏在os_cfg.h文件中定义。3任务挂起计数器任务每被挂起一次SuspendCtr递增一次一个任务挂起多少次就要被恢复多少次才能重新运行。
3. 编写任务挂起和恢复函数
- OSTaskSuspend()函数
#if OS_CFG_TASK_SUSPEND_EN 0u
void OSTaskSuspend (OS_TCB *p_tcb,OS_ERR *p_err)
{CPU_SR_ALLOC();#if 0/* 屏蔽开始 */ //(1)#ifdef OS_SAFETY_CRITICAL/* 安全检查OS_SAFETY_CRITICAL_EXCEPTION()函数需要用户自行编写 */if (p_err (OS_ERR *)0){OS_SAFETY_CRITICAL_EXCEPTION();return;}
#endif#if OS_CFG_CALLED_FROM_ISR_CHK_EN 0u/* 不能在ISR程序中调用该函数 */if (OSIntNestingCtr (OS_NESTING_CTR)0){*p_err OS_ERR_TASK_SUSPEND_ISR;return;}
#endif/* 不能挂起空闲任务 */if (p_tcb OSIdleTaskTCB){*p_err OS_ERR_TASK_SUSPEND_IDLE;return;}#if OS_CFG_ISR_POST_DEFERRED_EN 0u/* 不能挂起中断处理任务 */if (p_tcb OSIntQTaskTCB){*p_err OS_ERR_TASK_SUSPEND_INT_HANDLER;return;}
#endif#endif/* 屏蔽结束 */ //(2)CPU_CRITICAL_ENTER();/* 是否挂起自己 */ //(3)if (p_tcb (OS_TCB *)0) {p_tcb OSTCBCurPtr;}if (p_tcb OSTCBCurPtr) {/* 如果调度器锁住则不能挂起自己 */if (OSSchedLockNestingCtr (OS_NESTING_CTR)0) {CPU_CRITICAL_EXIT();*p_err OS_ERR_SCHED_LOCKED;return;}}*p_err OS_ERR_NONE;/* 根据任务的状态来决定挂起的动作 */ //(4)switch (p_tcb-TaskState){case OS_TASK_STATE_RDY: //(5)OS_CRITICAL_ENTER_CPU_CRITICAL_EXIT();p_tcb-TaskState OS_TASK_STATE_SUSPENDED;p_tcb-SuspendCtr (OS_NESTING_CTR)1;OS_RdyListRemove(p_tcb);OS_CRITICAL_EXIT_NO_SCHED();break;case OS_TASK_STATE_DLY: //(6)p_tcb-TaskState OS_TASK_STATE_DLY_SUSPENDED;p_tcb-SuspendCtr (OS_NESTING_CTR)1;CPU_CRITICAL_EXIT();break;case OS_TASK_STATE_PEND: //(7)p_tcb-TaskState OS_TASK_STATE_PEND_SUSPENDED;p_tcb-SuspendCtr (OS_NESTING_CTR)1;CPU_CRITICAL_EXIT();break;case OS_TASK_STATE_PEND_TIMEOUT: //(8)p_tcb-TaskState OS_TASK_STATE_PEND_TIMEOUT_SUSPENDED;p_tcb-SuspendCtr (OS_NESTING_CTR)1;CPU_CRITICAL_EXIT();break;case OS_TASK_STATE_SUSPENDED: //(9)case OS_TASK_STATE_DLY_SUSPENDED:case OS_TASK_STATE_PEND_SUSPENDED:case OS_TASK_STATE_PEND_TIMEOUT_SUSPENDED:p_tcb-SuspendCtr;CPU_CRITICAL_EXIT();break;default: //(10)CPU_CRITICAL_EXIT();*p_err OS_ERR_STATE_INVALID;return;}/* 任务切换 */OSSched(); //(11)
}
#endif1和2这部分代码是为了程序的健壮性写的代码即是加了各种判断 避免用户的误操作。在μC/OS-III中这段代码随处可见但为了讲解方便我们把这部分代码注释掉 里面涉及的一些宏和函数我们均不实现只需要了解即可在后面的讲解中要是出现这段代码 我们直接删除掉删除掉也不会影响核心功能。3如果任务挂起的是自己则判断下调度器是否锁住如果锁住则退出返回错误码没有锁则继续往下执行。4根据任务的状态来决定挂起操作。5任务在就绪状态则将任务的状态改为挂起态挂起计数器置1然后从就绪列表删除。6任务在延时状态则将任务的状态改为延时加挂起态挂起计数器置1不用改变TCB的位置即还是在延时的时基列表。7任务在等待状态则将任务的状态改为等待加挂起态挂起计数器置1不用改变TCB的位置即还是在等待列表等待。 等待列表暂时还没有实现将会在后面的章节实现。8任务在等待加超时态 则将任务的状态改为等待加超时加挂起态挂起计数器置1不用改变TCB的位置即还在等待和时基这两个列表中。9只要有一个是挂起状态则将挂起计数器加一操作不用改变TCB的位置。10其他状态则无效退出返回状态无效错误码。11任务切换。凡是涉及改变任务状态的地方都需要进行任务切换。
- OSTaskResume()函数
OSTaskResume()函数用于恢复被挂起的函数但是不能恢复自己挂起倒是可以挂起自己
#if OS_CFG_TASK_SUSPEND_EN 0u
void OSTaskResume (OS_TCB *p_tcb,OS_ERR *p_err)
{CPU_SR_ALLOC();#if 0/* 屏蔽开始 */ //(1)#ifdef OS_SAFETY_CRITICAL/* 安全检查OS_SAFETY_CRITICAL_EXCEPTION()函数需要用户自行编写 */if (p_err (OS_ERR *)0) {OS_SAFETY_CRITICAL_EXCEPTION();return;}
#endif#if OS_CFG_CALLED_FROM_ISR_CHK_EN 0u/* 不能在ISR程序中调用该函数 */if (OSIntNestingCtr (OS_NESTING_CTR)0) {*p_err OS_ERR_TASK_RESUME_ISR;return;}
#endifCPU_CRITICAL_ENTER();
#if OS_CFG_ARG_CHK_EN 0u/* 不能自己恢复自己 */if ((p_tcb (OS_TCB *)0) ||(p_tcb OSTCBCurPtr)) {CPU_CRITICAL_EXIT();*p_err OS_ERR_TASK_RESUME_SELF;return;}
#endif#endif/* 屏蔽结束 */ //(2)*p_err OS_ERR_NONE;/* 根据任务的状态来决定挂起的动作 */switch (p_tcb-TaskState) { //(3)case OS_TASK_STATE_RDY: //(4)case OS_TASK_STATE_DLY:case OS_TASK_STATE_PEND:case OS_TASK_STATE_PEND_TIMEOUT:CPU_CRITICAL_EXIT();*p_err OS_ERR_TASK_NOT_SUSPENDED;break;case OS_TASK_STATE_SUSPENDED: //(5)OS_CRITICAL_ENTER_CPU_CRITICAL_EXIT();p_tcb-SuspendCtr--;if (p_tcb-SuspendCtr (OS_NESTING_CTR)0) {p_tcb-TaskState OS_TASK_STATE_RDY;OS_TaskRdy(p_tcb);}OS_CRITICAL_EXIT_NO_SCHED();break;case OS_TASK_STATE_DLY_SUSPENDED: //(6)p_tcb-SuspendCtr--;if (p_tcb-SuspendCtr (OS_NESTING_CTR)0) {p_tcb-TaskState OS_TASK_STATE_DLY;}CPU_CRITICAL_EXIT();break;case OS_TASK_STATE_PEND_SUSPENDED: //(7)p_tcb-SuspendCtr--;if (p_tcb-SuspendCtr (OS_NESTING_CTR)0) {p_tcb-TaskState OS_TASK_STATE_PEND;}CPU_CRITICAL_EXIT();break;case OS_TASK_STATE_PEND_TIMEOUT_SUSPENDED: //(8)p_tcb-SuspendCtr--;if (p_tcb-SuspendCtr (OS_NESTING_CTR)0) {p_tcb-TaskState OS_TASK_STATE_PEND_TIMEOUT;}CPU_CRITICAL_EXIT();break;default: //(9)CPU_CRITICAL_EXIT();*p_err OS_ERR_STATE_INVALID;return;}/* 任务切换 */OSSched(); //(10)
}
#endif1和2这部分代码是为了程序的健壮性写的代码即是加了各种判断避免用户的误操作。 在μC/OS-III中这段代码随处可见但为了讲解方便我们把这部分代码注释掉里面涉及的一些宏和函数我们均不实现 只需要了解即可在后面的讲解中要是出现这段代码我们直接删除掉删除掉也不会影响核心功能。3根据任务的状态来决定恢复操作。4只要任务没有被挂起则退出返回任务没有被挂起的错误码。5任务只在挂起态 则递减挂起计数器SuspendCtr如果SuspendCtr等于0则将任务的状态改为就绪态并让任务就绪。6任务在延时加挂起态 则递减挂起计数器SuspendCtr如果SuspendCtr等于0则将任务的状态改为延时态。7任务在等待加挂起态 则递减挂起计数器SuspendCtr如果SuspendCtr等于0则将任务的状态改为等待态。8任务在等待加超时加挂起态 则递减挂起计数器SuspendCtr如果SuspendCtr等于0则将任务的状态改为等待加超时态9其他状态则无效退出返回状态无效错误码。10任务切换。凡是涉及改变任务状态的地方都需要进行任务切换。
2、main()函数
这里我们创建任务1、2和3其中任务的优先级为1任务2的优先级为2任务3的优先级为3。 任务1将自身的flag每翻转一次后均将自己挂起 任务2在经过两个时钟周期后将任务1恢复任务3每隔一个时钟周期翻转一次。
int main(void)
{OS_ERR err;/* CPU初始化1、初始化时间戳 */CPU_Init();/* 关闭中断 */CPU_IntDis();/* 配置SysTick 10ms 中断一次 */OS_CPU_SysTickInit (10);/* 初始化相关的全局变量 */OSInit(err);/* 创建任务 */OSTaskCreate( (OS_TCB *)Task1TCB,(OS_TASK_PTR )Task1,(void *)0,(OS_PRIO )1,(CPU_STK *)Task1Stk[0],(CPU_STK_SIZE )TASK1_STK_SIZE,(OS_TICK )0,(OS_ERR *)err );OSTaskCreate( (OS_TCB *)Task2TCB,(OS_TASK_PTR )Task2,(void *)0,(OS_PRIO )2,(CPU_STK *)Task2Stk[0],(CPU_STK_SIZE )TASK2_STK_SIZE,(OS_TICK )0,(OS_ERR *)err );OSTaskCreate( (OS_TCB *)Task3TCB,(OS_TASK_PTR )Task3,(void *)0,(OS_PRIO )3,(CPU_STK *)Task3Stk[0],(CPU_STK_SIZE )TASK3_STK_SIZE,(OS_TICK )0,(OS_ERR *)err );/* 启动OS将不再返回 */OSStart(err);
}void Task1( void *p_arg )
{OS_ERR err;for ( ;; ) {flag1 1;OSTaskSuspend(Task1TCB,err);flag1 0;OSTaskSuspend(Task1TCB,err);}
}void Task2( void *p_arg )
{OS_ERR err;for ( ;; ) {flag2 1;OSTimeDly(1);//OSTaskResume(Task1TCB,err);flag2 0;OSTimeDly(1);;OSTaskResume(Task1TCB,err);}
}void Task3( void *p_arg )
{for ( ;; ) {flag3 1;OSTimeDly(1);flag3 0;OSTimeDly(1);}
}3、实验现象
进入软件调试单击全速运行按钮就可看到实验波形具体见图 可以看到任务2和任务3的波形图是一样的 任务1的波形周期是任务2的两倍与代码实现相符。如果想实现其他效果可自行修改代码实现。
其中任务二与任务三是靠任务阻塞来完成延时的只与系统时钟相关。 而任务一每次翻转都会将自己挂起必须靠任务二将自己恢复才能继续运行。
