任务管理是ucos-ii操作系统的核心内容。这一章大致就以下流程来介绍和总结任务管理的相关知识。
要实现复杂任务管理,必然要定义众多数据来描述任务状态,为了精简,建立了许多不同的数据结构,所以第一步就是了解这些数据结构和构成。为了避免枯燥,我们同时要认识到每一种结构具体起到什么作用,感受其中的精妙之处,这样理解起来就更容易了。
建立完必要的数据结构,程序在OS_TCBInit()中对TCB进行初始化,在OSInit()中对操作系统的其他重要数据结构进行初始化。
操作系统在启动和运行过程中,会调用一系列任务管理相关函数,我们通过对这些函数的功能认识进一步了解任务管理的具体实现。
最后我们会再次梳理任务管理从初始化到运行过程中任务切换的整个流程。
任务控制块是最核心的数据结构,定义为一个结构体,每一个任务对应一个TCB,包含了堆栈指针、下一个TCB指针、事件块指针、任务状态、任务优先级等一系列信息。
空闲链表和就绪链表是由各个TCB构成的链表,所有已经创建任务的TCB分配到就绪链表,其他分配到空闲链表,每建立一个任务就从空闲链表取一个TCB给到就绪链表,每删除一个任务就将该任务TCB释放回空闲链表。
即任务优先级指针数组,类型为指向TCB的指针,用来获取某优先级任务对应的TCB地址.例如任务优先级为5,其 TCB地址将存入OSTCBPrioTb1[5]。
每个任务都有自己的堆栈空间,用于任务切换或者响应中断时保存CPU寄存器数据和私有数据。堆栈必须声明为OS_STK类型,并且由连续的内存空间组成。
为了快速找到当前就绪任务中最高优先级的任务设置了任务就绪表和就绪组,就绪表中每一位以1表示就绪,0表示未就绪。通过设定好的OSMapTb1[]和OSUnMapTb1[]两个常量数组和既定操作可以快速获取就绪任务中的最高优先级。具体结构如下图所示。
OS_TCBInit():TCB初始化函数,创建任务时会分配一个TCB,并对其进行初始化;
OSInit():操作系统的初始化函数,内部又分为多个子函数,包含了对全局变量,就绪表,就绪组,任务优先级指针表,事件标志组,内存,消息队列等的初始化。
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