51单片机最简单的多任务操作系统

1、/* 51单片机最简单的多任务操作系统其实只有个任务调度切换，把说它是OS1点牵强，但它对于一些简单的开发应用来说，简单也许就是最好的.尽情的扩展它吧.别忘了把你的成果分享给大家.这是一个最简单的OS,一切以运行效率为重，经测试，切换一次任务仅个机器周期，也就是在标准(工作于 幅振)上uS.而为速度作出的牺牲是,为了给每个任务都分配一个私有堆栈,而占用了较多的内存.作为补偿,多任务更容易安排程序逻辑,从而可以节省一些用于控制的变量.任务槽越多,占用内存越多,但任务也越好安排,以实际需求合理安排任务数目.一般来说,4个已足够.况且可以拿一个槽出来作为活动槽,换入换入一些临时任务.task_loa

2、d(函数名,任务槽号)装载任务os_start(任务槽号)启动任务表.参数必须指向一个装载了的任务,否那么系统会崩溃.task_switch()切换到其它任务.编写任务函数考前须知:KEIL C编译器是假定用户使用单任务环境，所以在变量的使用上都未对多任务进行处理，编写任务时应注意变量覆盖和代码重入问题.1.覆盖:编译器为了节省内存,会给两个没用调用关系的函数分配同一内存地址作为变量空间.这在单任务下是很合理的,但对于多任务来说,两个进程会互相干扰对方.解决的方法是:凡作用域内会跨越task_switch()的变量,都使用static前辍,保证其地址空间分配时的唯一性.2.重入:重入并不是多任

3、务下独有的问题,在单任务时,函数递归同样会导致重入,即,一个函数的不同实例(或者叫作复本)之间的变量覆盖问题.解决的方法是:使用reentrant函数后辍(例如:void function1()reentrant.).当然,根本的方法还是防止重入,因为重入会带来巨大的目标代码量,并极大降低运行效率.3.额外提醒一句,在本例中,任务函数必须为一个死循环.退出函数会导致系统崩溃.任务函数如果是用汇编写成或内嵌汇编,切换任务时应该注意什么问题?由于KEIL C编译器在处理函数调用时的约定规那么为 子函数有可能修改任务存放器,因此编译器在调用前已释放所有存放器,子函数无需考虑保护任何存放器.这对于写惯

4、汇编的人来说有点不习惯:汇编习惯于在子程序中保护存放器.请注意一条原那么:但凡需要跨越task_switch()的存放器,全部需要保护(例如入栈).根本解决方法还是,不要让存放器跨越任务切换函数task_switch()事实上这里要补充一下,正如前所说,由于编译器存在变量地址覆盖优化,因此但凡非静态变量都不得跨越task_switch().任务函数的书写:void函数名(void)/任务函数必须定义为无参数型while(1)/任务函数不得返回,必须为死循环/.这里写任务处理代码task_switch;/每执行一段时间任务，就释放CPUH下，让别的任务有时机运行任务装载:task_load函数名

5、,任务槽号装载函数的动作可发生在任意时候,但通常是在main中.要注意的是,在本例中由于没考虑任务换出所以在执行os_start前必须将所有任务槽装满.之后可以随意更换任务槽中的任务.启动任务调度器:os_start任务槽号调用该宏后,将从参数指定的任务槽开始执行任务调度.本例为每切换一次任务需额外开销个机器周期,用于迁移堆栈.*/#include /*=以下为任务管理器代码=*/#define MAX_TASKS 3/任务槽个数.在本例中并未考虑任务换入换出,所以实际运行的任务有多少个,就定义多少个任务槽,不可多定义或少定义/任务的栈指针unsigned char idata task_sp

6、MAX_TASKS;#define MAX_TASK_DEP 12/最大栈深.最低不得少于个,保守值为./预估方法:以为基数,每增加一层函数调用,加字节.如果其间可能发生中断那么还要再加上中断需要的栈深./减小栈深的方法:1.尽量少嵌套子程序2.调子程序前关中断.unsigned char idata task_stackMAX_TASKSMAX_TASK_DEP; /任务堆栈.unsigned char task_id; /当前活动任务号/任务切换函数(任务调度器)void task_switch()task_sptask_id = SP;if (+task_id = MAX_TASKS)

7、task_id = 0;SP = task_sptask_id;/任务装入函数.将指定的函数参数装入指定参数的任务槽中.如果该槽中原来就有任务,那么原任务丧失,但系统本身不会发生错误.void task_load( unsigned int fn, unsigned char tid)task_sptid = task_stacktid + 1;task_stacktid0 = ( unsigned int )fn & 0 xff;task_stacktid1 = ( unsigned int )fn 8;/从指定的任务开始运行任务调度.调用该宏后,将永不返回.#define os_s

8、tart(tid) task_id = tid,SP = task_sptid;return ;/*=以下为测试代码=*/ unsigned char stra3,strb3; /用于内存块复制测试的数组/测试任务：复制内存块.每复制一个字节释放CPUK次void task1()/每复制一个字节释放CPUH次,控制循环的变量必须考虑覆盖static unsigned char i; /如果将这个变量前的static去掉,会发生什么事?i = 0;while (1) /任务必须为死循环,不得退出函数,否那么系统会崩溃strai = strbi;if (+i = sizeof (stra) i =

9、 0;/变量i在这里跨越了task_switch(),因此它必须定义为静态(static),否那么它将会被其它进程修改,因为在另一个进程里也会用到该变量所占用的地址.task_switch();释放CPUH会儿，让其它进程有时机运行.如果去掉该行，那么别的进程永远不会被调用到 /测试任务：复制内存块.每复制一个字节释放CPUK次.void task2()/每复制一个字节释放CPUH次,控制循环的变量必须考虑覆盖static unsigned char i; /如果将这个变量前的static去掉,将会发生覆盖问题.task1()和task2()会被编译器分配到同一个内存地址上,当两个任务同时运行

10、时,i的值就会被两个任务改来改去i = 0;while (1) /任务必须为死循环,不得退出函数,否那么系统会崩溃strai = strbi;if (+i = sizeof (stra) i = 0;/变量i在这里跨越了task_switch(),因此它必须定义为静态(static),否那么它将会被其它进程修改,因为在另一个进程里也会用到该变量所占用的地址.task_switch();释放CPUH会儿，让其它进程有时机运行.如果去掉该行，那么别的进程永远不会被调用到/测试任务：复制内存块.复制完所有字节后释放CPUK次.void task3()/复制全部字节后才释放CPU控制循环的变量不须考虑

11、覆盖unsigned char i; /这个变量前不需要加static,因为在它的作用域内并没有释放过CPUwhile (1) /任务必须为死循环,不得退出函数,否那么系统会崩溃i = sizeof (stra);do strai-1 = strbi-1; while (-i);/变量i在这里已完成它的使命,所以无需定义为静态.你甚至可以定义为存放器型(regiter)task_switch();释放CPU-会儿，让其它进程有时机运行.如果去掉该行，那么别的进程永远不会被调用到void main()/在这个例如里并没有考虑任务的换入换出,所以任务槽必须全部用完,否那么系统会崩溃./这里装载了三个任务，因此在定义MAX_TASKS也必须定义为task_load(task1,