操作系統內核運行后,進行一次初始化操作OSInit,對操作系統的重要數據結構如任務控制塊、事件控制塊、就緒表等進行初始化,并創建兩個系統任務(統計任務和空閑任務)。然后創建一個TaskStart任務,該任務用于設置時鐘中斷服務程序,接著調用OSStart啟動多任務,開始真正多任務的執行。
在操作系統初始化OSInit執行之后,用戶可以調用OSTaskCreate或OSTaskCreateExt來創建用戶任務。因為這兩個函數是內核用于創建任務的,不允許用戶進行修改,因此被稱為系統服務。用戶任務的程序以函數的形式由用戶編寫,稱為用戶函數,和操作系統的服務劃分了界限。很明顯,必須將用戶函數的地址傳遞給創建任務的系統服務。在用戶任務中,同樣可以調用OSTaskCreate或OSTaskCreateExt創建其他的任務,也可以調用OSTaskDel來刪除其他任務或調用請求刪除任務的函數提交刪除任務的請求,還可以調用OSTaskSuspend來暫時取消任務自己或其他任務的執行。
因為uC/OS-II采用的是搶占式多任務調度算法,因此任務的優先級是至關重要的,是任務的唯一標識,因此各個任務的優先級必須不同。任務的優先級和任務的其他信息,如任務堆棧地址、任務狀態、任務等待事件指針、任務延遲時間等信息都保存在一個名為任務控制塊(Task Control Block, TCB)的數據結構中。不掌握任務控制塊(TCB)就無法研究和掌握任務管理。
除了任務控制塊,uC/OS-II中還設計了就緒組和就緒表來標志就緒的任務。就緒的任務可能不止1個,但有一個上限——不能超過63個。任務調度程序(時鐘中斷服務程序)每隔一段時間會執行一次,具體的時間取決于用戶對時鐘中斷的設置。如果設置為20ms,則每20ms就要執行一次任務調度。就要從就緒表和就緒組中查找優先級最高的就緒任務了。因為是實時性很高的操作系統,不允許查找最高優先級就緒任務時間太長,不能因為任務多查找起來就慢,任務少查找起來就快。實際上uC/OS-II的任務調度時間在一個指定的嵌入式環境下是確定的。為了達到這一點,設計了一個巧妙的數據結構和算法來實現這一過程。
為了根據優先級這一任務的唯一標志來找到任務的各種屬性,從而執行不同的處理,設計了任務優先級指針表OSTCBPrioTbl來快速找到任務的控制塊。為迅速得到當前任務的控制塊,又定義了任務快指針OSTCBCur來指示當前的任務塊。
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