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| 第五篇： 完善的协作式的内核 | |||||
作者：61IC录入 文章来源：本站原创 点击数： 更新时间：2006-4-7  |
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1 挂起和重新运行任务 2 信号量(在必要时候，可以扩展成邮箱和信息队列) 3 延时 #include <avr/io.h> #include <avr/Interrupt.h> #include <avr/signal.h> unsigned char Stack[400]; register unsigned char OSRdyTbl asm("r2"); //任务运行就绪表 register unsigned char OSTaskRunningPrio asm("r3"); //正在运行的任务 #define OS_TASKS 3 //设定运行任务的数量 struct TaskCtrBlock { unsigned int OSTaskStackTop; //保存任务的堆栈顶 unsigned int OSWaitTick; //任务延时时钟 } TCB[OS_TASKS+1]; //防止被编译器占用 register unsigned char tempR4 asm("r4"); register unsigned char tempR5 asm("r5"); register unsigned char tempR6 asm("r6"); register unsigned char tempR7 asm("r7"); register unsigned char tempR8 asm("r8"); register unsigned char tempR9 asm("r9"); register unsigned char tempR10 asm("r10"); register unsigned char tempR11 asm("r11"); register unsigned char tempR12 asm("r12"); register unsigned char tempR13 asm("r13"); register unsigned char tempR14 asm("r14"); register unsigned char tempR15 asm("r15"); register unsigned char tempR16 asm("r16"); register unsigned char tempR16 asm("r17"); //建立任务 void OSTaskCreate(void (*Task)(void),unsigned char *Stack,unsigned char TaskID) { unsigned char i; *Stack--=(unsigned int)Task>>8; //将任务的地址高位压入堆栈， *Stack--=(unsigned int)Task; //将任务的地址低位压入堆栈， *Stack--=0x00; //R1 __zero_reg__ *Stack--=0x00; //R0 __tmp_reg__ *Stack--=0x80; //SREG 在任务中，开启全局中断 for(i=0;i<14;i++) //在 avr-libc 中的 FAQ中的 What registers are used by the C compiler? *Stack--=i; //描述了寄存器的作用 TCB[TaskID].OSTaskStackTop=(unsigned int)Stack; //将人工堆栈的栈顶，保存到堆栈的数组中 OSRdyTbl|=0x01<<TaskID; //任务就绪表已经准备好 } //开始任务调度,从最低优先级的任务的开始 void OSStartTask() { OSTaskRunningPrio=OS_TASKS; SP=TCB[OS_TASKS].OSTaskStackTop+17; __asm__ __volatile__( "reti" "\n\t" ); } //进行任务调度 void OSSched(void) { // 根据中断时保存寄存器的次序入栈，模拟一次中断后，入栈的情况 __asm__ __volatile__("PUSH __zero_reg__ \n\t"); //R1 __asm__ __volatile__("PUSH __tmp_reg__ \n\t"); //R0 __asm__ __volatile__("IN __tmp_reg__,__SREG__ \n\t"); //保存状态寄存器SREG __asm__ __volatile__("PUSH __tmp_reg__ \n\t"); __asm__ __volatile__("CLR __zero_reg__ \n\t"); //R0重新清零 __asm__ __volatile__("PUSH R18 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R19 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R20 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R21 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R22 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R23 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R24 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R25 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R26 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R27 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R30 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R31 \n\t"); __asm__ __volatile__("PUSH R28 \n\t"); //R28与R29用于建立在堆栈上的指针 __asm__ __volatile__("PUSH R29 \n\t"); //入栈完成 TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop=SP; //将正在运行的任务的堆栈底保存 unsigned char OSNextTaskID; //在现有堆栈上开设新的空间 for (OSNextTaskID = 0; //进行任务调度 OSNextTaskID < OS_TASKS && !(OSRdyTbl & (0x01<<OSNextTaskID)); OSNextTaskID++); OSTaskRunningPrio = OSNextTaskID ; cli(); //保护堆栈转换 SP=TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop; sei(); //根据中断时的出栈次序 __asm__ __volatile__("POP R29 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R28 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R31 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R30 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R27 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R26 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R25 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R24 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R23 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R22 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R21 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R20 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R19 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP R18 \n\t"); __asm__ __volatile__("POP __tmp_reg__ \n\t"); //SERG 出栈并恢复 __asm__ __volatile__("OUT __SREG__,__tmp_reg__ \n\t"); // __asm__ __volatile__("POP __tmp_reg__ \n\t"); //R0 出栈 __asm__ __volatile__("POP __zero_reg__ \n\t"); //R1 出栈 //中断时出栈完成 } ////////////////////////////////////////////任务处理 //挂起任务 void OSTaskSuspend(unsigned char prio) { TCB[prio].OSWaitTick=0; OSRdyTbl &= ~(0x01<<prio); //从任务就绪表上去除标志位 if(OSTaskRunningPrio==prio) //当要挂起的任务为当前任务 OSSched(); //从新调度 } //恢复任务 可以让被OSTaskSuspend或 OSTimeDly暂停的任务恢复 void OSTaskResume(unsigned char prio) { OSRdyTbl |= 0x01<<prio; //从任务就绪表上重置标志位 TCB[prio].OSWaitTick=0; //将时间计时设为0,到时 if(OSTaskRunningPrio>prio) //当要当前任务的优先级低于重置位的任务的优先级 OSSched(); //从新调度 //从新调度 } // 任务延时 void OSTimeDly(unsigned int ticks) { if(ticks) //当延时有效 { OSRdyTbl &= ~(0x01<<OSTaskRunningPrio); TCB[OSTaskRunningPrio].OSWaitTick=ticks; OSSched(); //从新调度 } } //信号量 struct SemBlk { unsigned char OSEventType; //型号 0,信号量独占型；1信号量共享型 unsigned char OSEventState; //状态 0,不可用;1,可用 unsigned char OSTaskPendTbl; //等待信号量的任务列表 } Sem[10]; //初始化信号量 void OSSemCreat(unsigned char Index,unsigned char Type) { Sem[Index].OSEventType=Type; //型号 0,信号量独占型；1信号量共享型 Sem[Index].OSTaskPendTbl=0; Sem[Index].OSEventState=0; } //任务等待信号量,挂起 unsigned char OSTaskSemPend(unsigned char Index,unsigned int Timeout) { //unsigned char i=0; if(Sem[Index].OSEventState) //信号量有效 { if(Sem[Index].OSEventType==0) //如果为独占型 Sem[Index].OSEventState = 0x00; //信号量被独占，不可用 } else { //加入信号的任务等待表 Sem[Index].OSTaskPendTbl |= 0x01<<OSTaskRunningPrio; OSRdyTbl &= ~(0x01<<OSTaskRunningPrio); //从任务就绪表中去除 TCB[OSTaskRunningPrio].OSWaitTick=Timeout; //如延时为0，刚无限等待 OSSched(); //从新调度 if(TCB[OSTaskRunningPrio].OSWaitTick==0) return 0; } return 1; } //发送一个信号量，可以从任务或中断发送 void OSSemPost(unsigned char Index) { if(Sem[Index].OSEventType) //当要求的信号量是共享型 { Sem[Index].OSEventState=0x01; //使信号量有效 OSRdyTbl |=Sem [Index].OSTaskPendTbl; //使在等待该信号的所有任务就绪 Sem[Index].OSTaskPendTbl=0; //清空所有等待该信号的等待任务 } else //当要求的信号量为独占型 { unsigned char i; for (i = 0; i < OS_TASKS && !(Sem[Index].OSTaskPendTbl & (0x01<<i)); i++); if(i < OS_TASKS) //如果有任务需要 { Sem[Index].OSTaskPendTbl &= ~(0x01<<i); //从等待表中去除 OSRdyTbl |= 0x01<<i; //任务就绪 } else { Sem[Index].OSEventState =1; //使信号量有效 } } } //从任务发送一个信号量，并进行调度 void OSTaskSemPost(unsigned char Index) { OSSemPost(Index); OSSched(); } //清除一个信号量,只对共享型的有用。 //对于独占型的信号量，在任务占用后，就交得不可以用了。 void OSSemClean(unsigned char Index) { Sem[Index].OSEventState =0; //要求的信号量无效 } void TCN0Init(void) // 计时器0 { TCCR0 = 0; TCCR0 |= (1<<CS02); // 256预分频 TIMSK |= (1<<TOIE0); // T0溢出中断允许 TCNT0 = 100; // 置计数起始值 } SIGNAL(SIG_OVERFLOW0) { unsigned char i; for(i=0;i<OS_TASKS;i++) //任务时钟 { if(TCB[i].OSWaitTick) { TCB[i].OSWaitTick--; if(TCB[i].OSWaitTick==0) //当任务时钟到时,必须是由定时器减时的才行 { OSRdyTbl |= (0x01<<i); //使任务在就绪表中置位 } } } TCNT0=100; } void Task0() { unsigned int j=0; while(1) { PORTB=j++; OSTaskSuspend(1); //挂起任务1 OSTaskSemPost(0); OSTimeDly(50); OSTaskResume(1); //恢复任务1 OSSemClean(0); OSTimeDly(50); } } void Task1() { unsigned int j=0; while(1) { PORTC=j++; OSTimeDly(5); } } void Task2() { unsigned int j=0; while(1) { OSTaskSemPend(0,10); PORTD=j++; OSTimeDly(5); } } void TaskScheduler() { while(1) { OSSched(); //反复进行调度 } } int main(void) { TCN0Init(); OSRdyTbl=0; OSSemCreat(0,1); //将信号量设为共享型 OSTaskCreate(Task0,&Stack[99],0); OSTaskCreate(Task1,&Stack[199],1); OSTaskCreate(Task2,&Stack[299],2); OSTaskCreate(TaskScheduler,&Stack[399],OS_TASKS); OSStartTask(); } |
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