UCOSII学习笔记.docx

/ /学校：成都理工大学 / 系：应用数学系 /专业：应用数字专业。 /日期：2009年3月 /说明：本简要合成程序是uCOS-II提供的EX1_X86 / #include includes.h /* * * CONSTANTS（宏定义） * */ #define TASK_STK_SIZE 512 /* 任务堆栈尺寸512 (单位WORD) */ #define N_TASKS 10 /* 任务数量10（不包括TaskStart()任务） */ /* * * VARIABLES（变量） * */ OS_STK TaskStkN_TASKSTASK_STK_SIZE; /* 10个任务的堆栈区域 */ OS_STK TaskStartStkTASK_STK_SIZE; /* 任务TaskStart()的堆栈 */ char TaskDataN_TASKS; /* 每个任务显示字符存储区域 */ OS_EVENT *RandomSem; /* 信号量 */ /* * * FUNCTION PROTOTYPES * */ void Task(void *data); /* 其余10个任务，这10个任务共用一个函数名称 */ void TaskStart(void *data); /* 起始任务（负责uCOS-II初始化，修改中断向量*/ /* 调用TaskStartCreateTasks()创建其余10个任务*/ /* 然后若检测“ESC”键，则返回MSDOS */ static void TaskStartCreateTasks(void); /* 创建其余10个任务的任务 */ static void TaskStartDispInit(void); /* 界面显示初始化 */ static void TaskStartDisp(void); /* 多任务显示子程序 */ void main (void) PC_DispClrScr(DISP_FGND_WHITE+DISP_BGND_BLACK); /* 清屏幕 */ OSInit(); /* uC/OS-II初始化 */ /* 包括（1）、初始化任务就绪表 */ /* （2）、初始化任务控制块链表 */ /* （3）、初始化事件表 */ /* （4）、初始化内存管理 */ /* （5）、初始化消息队列 */ /* （6）、初始化空闲任务 */ /* （5）、初始化统计任务 */ PC_DOSSaveReturn(); /* 保存MSDOS环境 */ /* 包括（1）、保存BIOS硬件定时中断向量(0x08)*/ /* （2）、将保留中断号0x81指向硬件定时 */ /* 中断 */ PC_VectSet(uCOS, OSCtxSw); /* Install uC/OS-IIs context switch vector */ RandomSem = OSSemCreate(1); /* Random number semaphore */ OSTaskCreate(TaskStart, (void *)0, &TaskStartStkTASK_STK_SIZE - 1, 0); OSStart(); /* Start multitasking */ / /学校：成都理工大学 / 系：应用数学系 /专业：应用数字专业。 /日期：2009年3月 /说明：本简要合成程序是uCOS-II提供的EX1_X86 / #include includes.h /* * * CONSTANTS（宏定义） * */ #define TASK_STK_SIZE 512 /* 任务堆栈尺寸512 (单位WORD) */ #define N_TASKS 10 /* 任务数量10（不包括TaskStart()任务） */ /* * * VARIABLES（变量） * */ OS_STK TaskStkN_TASKSTASK_STK_SIZE; /* 10个任务的堆栈区域 */ OS_STK TaskStartStkTASK_STK_SIZE; /* 任务TaskStart()的堆栈 */ char TaskDataN_TASKS; /* 每个任务显示字符存储区域 */ OS_EVENT *RandomSem; /* 信号量 */ /* * * FUNCTION PROTOTYPES * */ void Task(void *data); /* 其余10个任务，这10个任务共用一个函数名称 */ void TaskStart(void *data); /* 起始任务（负责uCOS-II初始化，修改中断向量*/ /* 调用TaskStartCreateTasks()创建其余10个任务*/ /* 然后若检测“ESC”键，则返回MSDOS */ static void TaskStartCreateTasks(void); /* 创建其余10个任务的任务 */ static void TaskStartDispInit(void); /* 界面显示初始化 */ static void TaskStartDisp(void); /* 多任务显示子程序 */ void main (void) PC_DispClrScr(DISP_FGND_WHITE+DISP_BGND_BLACK); /* 清屏幕 */ OSInit(); /* uC/OS-II初始化 */ /* 包括（1）、初始化任务就绪表 */ /* （2）、初始化任务控制块链表 */ /* （3）、初始化事件表 */ /* （4）、初始化内存管理 */ /* （5）、初始化消息队列 */ /* （6）、初始化空闲任务 */ /* （5）、初始化统计任务 */ PC_DOSSaveReturn(); /* 保存MSDOS环境 */ /* 包括（1）、保存BIOS硬件定时中断向量(0x08)*/ /* （2）、将保留中断号0x81指向硬件定时 */ /* 中断 */ /- /#define uCOS 0x80 /* Interrupt vector # used for context switch*/ /宏定义uCOS的路径SOFTWAREuCOS-IIIx86LBC45OS_CPU.H（文件中） /- PC_VectSet(uCOS, OSCtxSw); /* Install uC/OS-IIs context switch vector */ /* 设置中断号0x80自定义中断服务程序的向量 */ /* 地址指向OSCtxSw，即指向普通任务切换子程序*/ /* 说明：任务切换包括： */ /* （1）、普通任务切换 */ /* （2）、中断任务切换 */ RandomSem = OSSemCreate(1); /* Random number semaphore */ /* 创建一个信号量，保护Borland C+产生的随机*/ /* 数。信号量的作用是防止多个任务同时访问同 */ /* 一个资源 */ OSTaskCreate(TaskStart, (void *)0, &TaskStartStkTASK_STK_SIZE - 1, 0); /* 创建任务TaskStart */ OSStart(); /* 在就绪表中查找最高优先级的任务号 */ /* 然后调用OSStartHighRdy()执行最高 */ /* 优先级任务 */ /* * * START MULTITASKING（启动多任务操作系统） * * Description: This function is used to start the multitasking process which lets uC/OS-II manages the * task that you have created. Before you can call OSStart(), you MUST have called OSInit() * and you MUST have created at least one task. * 描述 ： 当已经调用了OSStart()，则这个函数可以启动多任务操作系统，让uC/OS-II管理你已经创建的任务。 * 前提是你已经调用了OSInit()，并且已经至少创建了一个任务（只需要创建系统提供的空闲任务即可）。 * Arguments : none * 入口参数： 无 * Returns : none * 出口参数： 无 * Note : OSStartHighRdy() MUST: * a) Call OSTaskSwHook() then, * b) Set OSRunning to TRUE. * c) Load the context of the task pointed to by OSTCBHighRdy. * d_ Execute the task. * 注释： OSStartHighRdy()函数执行的动作是： * a) 调用Call OSTaskSwHook()，然后 * b) 设置OSRunningTRUE * c) 根据任务控制块OSTCBHighRdy，作任务切换动作。 * 实际上任务切换的实质： * （1）、从当前任务的私栈中恢复SS：SP * （2）、从当前任务的私栈中恢复AX,BX,CX,DX,SI,DI,BP * （3）、执行IRET，从堆栈中弹出CS:IP * d) 自动跳转到CS:IP处，执行这个最高优先级任务 * OSStartHighRdy()函数的存储路径SOFTWAREuCOS-IIIx86LBC45OS_CPU_A.ASM * */ void OSStart (void) INT8U y; INT8U x; if (OSRunning = FALSE) /* 如果多任务操作系统还没有运行 */ y = OSUnMapTblOSRdyGrp; /* Find highest prioritys task priority number */ x = OSUnMapTblOSRdyTbly; /* 查找优先级最高的任务号 */ OSPrioHighRdy = (INT8U)(y 3) + x); /* 优先级最高的任务号(y 0) /* See if called from ISR . */ /* 如果当前正在执行中断服务程序 */ return (OS_EVENT *)0); /* . cant CREATE from an ISR */ /* 创建失败，返回(OS_EVENT *)0 */ /* 注：中断服务子程序中不能调用创建信号量 */ OS_ENTER_CRITICAL(); /* 关全局中断 */ pevent = OSEventFreeList; /* Get next free event control block */ /* 从空闲事件控制块链表中获得一个事件控制块 */ if (OSEventFreeList != (OS_EVENT *)0) /* See if pool of free ECB pool was empty */ /* 如果获得一个事件控制块成功 */ OSEventFreeList = (OS_EVENT *)OSEventFreeList-OSEventPtr; /* 修正空闲事件控制块链表头指针 ，使它指向 */ /* 下一个空闲控制块 */ OS_EXIT_CRITICAL(); /* 开放全局中断 */ if (pevent != (OS_EVENT *)0) /* 如果获得的事件控制块可用 */ pevent-OSEventType = OS_EVENT_TYPE_SEM; /* 登记事件控制块的类型信号量 */ pevent-OSEventCnt = cnt; /* 信号量的初始值存入申请的事件控制块中 */ pevent-OSEventPtr = (void *)0; /* Unlink from ECB free list */ OS_EventWaitListInit(pevent); /* Initialize to nobody waiting on sem. */ return (pevent); /* * * INITIALIZE A TASKS STACK * * Description: This function is called by either OSTaskCreate() or OSTaskCreateExt() to initialize the * stack frame of the task being created. This function is highly processor specific. * * Arguments : task is a pointer to the task code * * pdata is a pointer to a user supplied data area that will be passed to the task * when the task first executes. * * ptos is a pointer to the top of stack. It is assumed that ptos points to * a free entry on the task stack. If OS_STK_GROWTH is set to 1 then * ptos will contain the HIGHEST valid address of the stack. Similarly, if * OS_STK_GROWTH is set to 0, the ptos will contains the LOWEST valid address * of the stack. * （指向任务堆栈栈顶的指针，它是指向一个任务堆栈空间 * * opt specifies options that can be used to alter the behavior of OSTaskStkInit(). * (see uCOS_II.H for OS_TASK_OPT_?). * * Returns : Always returns the location of the new top-of-stack once the processor registers have * been placed on the stack in the proper order. * * Note(s) : Interrupts are enabled when your task starts executing. You can change this by setting the * PSW to 0x0002 instead. In this case, interrupts would be disabled upon task startup. The * application code would be responsible for enabling interrupts at the beginning of the task * code. You will need to modify OSTaskIdle() and OSTaskStat() so that they enable * interrupts. Failure to do this will make your system crash! * 初始化任务堆栈 /入口参数： / void (*task)(void *pd)当前任务代码的起始地址 / *pdata 参数指针 / *ptos 当前任务堆栈的栈顶地址 / opt 当前任务的优先级 /出口参数: / 任务堆栈初始化后，新堆栈指针的位置。 * */ / /存储路径C:SOFTWAREuCOS-IIIx86LBC45OS_CPU_C.C / 预备知识：MSDOS操作系统方面的知识： /（1）、MSDOS操作系统堆栈的生长方向：MSDOS堆栈是从下往上（从高端地址往低端地址）生长的。 / / 低端（0x0000） - / | | / - / | | / - / | | / （0xFFFD） - / （0xFFFE） | | -SP / 高端（0xFFFF） - / 系统刚上电时，堆栈指针SP位置 / / 低端（0x0000） - / | | / - / | | / - / | AX |-SP / （0xFFFD） - / （0xFFFE） | | / 高端（0xFFFF） - / 堆栈中压入AX寄存器后，堆栈指针SP位置 / /（2）、MSDOS操作系统存储器中的中断向量区 / / 低端 - / （0x0000） | INT(0)中断服务程序的IP | / - / | INT(0)中断服务程序的CS | / - / （0x0004） | INT(1)中断服务程序的IP | / - / | INT(1)中断服务程序的CS | / - / （4*N） | INT(N)中断服务程序的IP | / - / | INT(N)中断服务程序的CS | / 高端（0xFFFF） - / / /（3）、CALL DEST（段间直接调用指令）的堆栈过程如下： / （a）、（SP）-（SP）2 / （b）、（SP1），（SP）-（CS） / （c）、（SP）-（SP）2 / （d）、（SP1），（SP）-（IP） / （e）、（IP）- DEST指定地址的偏移地址 / （f）、（CS）- DEST指定地址的段移地址 / / - - 低端（0x0000） / | | | | / - - / | | | IP | -SP / - - / | | | CS | / - - / | | -SP | | / - - 高端（0xFFFF） / 执行CALL DEST指令前 执行CALL DEST指令后 / / 说明：执行CALL DEST（段间直接调用指令）时，首先保存返回地址（调用处的地址）， / 把返回地址的CS和IP压入堆栈，然后跳转到由DEST指定的地址去执行。 / / /（4）、RET（段间返回指令）堆栈过程如下： / / （a）、（IP）-（SP1），（SP） / （b）、（SP）-（SP）2 / （c）、（CS）-（SP1），（SP） / （d）、（SP）-（SP）2 / / - - 低端（0x0000） / | | | | / - - / | IP | -SP | | / - - / | CS | | | / - - / | | | | -SP / - - 高端（0xFFFF） / / 说明：RET指令放在函数的末尾，它使函数在功能完成后返回调用程序继续执行，而返回地址是 /调用程序调用函数时存放在堆栈中的。 / 因此执行RET（段间返回指令）时（即从函数返回时），从堆栈中依次弹出IP和CS，然后跳转到 /调用处的地址的下条指令位置继续执行 / / /（5）、INT type（软中断指令）堆栈过程如下： / / （a）、（SP）-（SP）2 / （b）、（SP1），（SP）-（PSW） / （c）、（SP）-（SP）2 / （d）、（SP1），（SP）-（CS） / （e）、（SP）-（SP）2 / （f）、（SP1），（SP）-（IP） / （g）、（CS）-（type*42） / （h）、（IP）-（type*4） / （i）、 跳转到CS：IP执行中断服务程序 / / - - 低端（0x0000） / | | | IP | -SP / - - / | | | CS | / - - / | | | PSW | / - - / | | -SP | | / - - 高端（0xFFFF） / 执行INT type指令前 执行INT type指令后 / / 说明：type中断号，范围0255（MSDOS有256个中断源），执行软中断前， /首先把PSW（程序状态字节，相当于AVR单片机的SREG）压入堆栈，然后将返回地址（调用处地址） /CS和IP压入堆栈 / 最后将中断号type的中断服务程序的段地址装入CS、偏移地址装入IP，接着跳转到CS：IP /执行中断号type的中断服务程序。 / / /（5）、IRET（中断返回指令）的堆栈过程如下： / （a）、（IP）-（SP1），（SP） / （b）、（SP）-（SP）2 / （c）、（CS）-（SP1），（SP） / （d）、（SP）-（SP）2 / （e）、（PSW） 弹出程序状态字PSW / （f）、（SP）-（SP）2 / / - -