第5章事件控制块

1、嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块第第5 5章章 事件控制块事件控制块引言引言 事件控制块是信号量、消息、事件标志组等各种事件的基础性数据结构。 本章主要内容本章主要内容事件控制块的概念事件控制块数据结构3个事件控制块相关算法4种对事件控制块的操作。嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块5.1 5.1 基本概念基本概念 在C/OS-II中，有多种方法可以保护任务之间的共享数据和提供任务之间的通信。在前面的章节中，已经讲到了其中的两种：1 1、利用宏、利用宏OS_ENT

2、ER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()来关闭中断和打开中断。 2 2、利用函数、利用函数OSSchedLock()和OSSchekUnlock()对C/OS-II中的任务调度函数上锁和开锁。3 3、还有三种用于数据共享和任务通信的方法、还有三种用于数据共享和任务通信的方法： 信号量、互斥信号量、消息邮箱、消息队列、事件标志组等。它们是如何进行通信的呢？ 嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块如何通信呢？图5.1 任务和中断服务子程序之间的通信过程 超时超时ECB任务任务发信号发信号任务任务等信号等信号超时超

3、时ECB中断中断发信号发信号任务任务等信号等信号A超时超时ECB中断中断任务任务等信号等信号任务任务任务任务发信号发信号B超时超时超时超时ECB任务任务等等/发信号发信号任务任务等等/发信号发信号C嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块事件的概念事件的概念：一个任务或者中断服务子程序可以通过事件控制块ECB（Event Control Blocks）来向另外的任务发信号。这里，所有的信号都被看成是事件（Event）。 事件控制块的概念事件控制块的概念用于实现信号量管理、互斥型信号量管理、消息邮箱管理及消息队列管理等功能函数的基本数据

4、结构叫事件控制块ECB(Event Control Blocks)该结构除了包含事件本身的定义外（用于信号量的计数器、互斥信号量的位、指向消息邮箱的指针、指向消息队列的指针数组），还定义了等待该事件的所有任务列表。每个信号量、互斥信号量、消息邮箱及消息队列都应分配到一个事件控制块ECB。嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块四、等待任务列表四、等待任务列表 每个等待事件发生的任务都被加入到该事件事件控制块中的等待任务列表中，该列表包括.OSEventGrp和.OSEventTbl两个域。通过对该表的判别，可以确定有那些任务在等待事件

5、的发生。.OSEventPtr指针型变量，只有在定义的事件是邮箱或者消息队列时才使用。当所定义的事件是邮箱时，它指向一个消息，而当所定义的事件是消息队列时，它指向一个数据结构，详见有关消息队列的章节。.OSEventTbl和.OSEventGrp是等待任务列表中的两个成员变量，与就绪表中的OSRdyTbl和OSRdyGrp很相似，不同的是前两个表示的是等待某事件的任务，后两个表示的是处于就绪状态的任务。.OSEventCnt 是一个用于信号量的计数器，只有当事件是信号量时才使用。.OSEventType是事件具体类型的描述，详细说明如下： 当事件是信号量时，其值是OS_EVENT_SEM； 当

6、事件是互斥信号量时，其值是OS_EVENT_MUTEX； 当事件是邮箱时，其值是OS_EVENT_TYPE_MBOX；1. 当事件是消息队列时，其值是OS_EVENT_TYPE_Q。 三、三、ECB数据结构数据结构嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块OS_EVENT .OS_EventPtr .OS_EventCnt .OS_EvenType .OS_EventGrp7654321063 62 61 60595857 56peventOS_EventTbl图5.2 事件控制块（ECB）嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-

7、C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块五、五、OSEventGrp和和.OSEventTbl之间的对应关系之间的对应关系例：例：63/8+1=8例：例：15 = 0 x0F = 00001111 嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块当一个事件发生后，该事件的等待事件列表中优先级最高的任务，也即在.OSEventTbl中，所有被置1的位中，优先级代码最小的任务得到该事件。.OSEventTbl数组的大小由系统中任务的最低优先级决定，这个值由OS_CFG.H文件中的OS_LOWEST_PRIO常数决定。在系统的定义中，

8、应该尽量减少任务的优先级配置，以减少C/OS-II系统对RAM的占用量。 嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块表表6.1 6.1 OSMapTblOSMapTblIndexIndexBit Mask (Binary)Bit Mask (Binary)000000001100000010200000100300001000400010000500100000601000000710000000嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块5.2 将任务置于等待事件的任务列表将任务

9、置于等待事件的任务列表 一、原理：一、原理：将相应列表变量和组变量置将相应列表变量和组变量置1 1用次低的用次低的3 3位作数组元素下标查表位作数组元素下标查表OSMapTbl，将组变量相应位置1;用 任 务 优 先 级 的 最 低用 任 务 优 先 级 的 最 低 3 3 位 作 数 组 元 素 下 标 查 表位 作 数 组 元 素 下 标 查 表OSMapTbl，将列表变量相应位置1;二、程序源代码二、程序源代码: : pevent-OSEventGrp |= OSMapTblprio 3; pevent-OSEventTblprio 3 |= OSMapTblprio & 0 x07;

10、其中，prio是任务的优先级，pevent是指向事件控制块的指针。三、作用：三、作用：将任务置于该列表中，以等待事件的发生 当有任务需要等待一个事件的发生的时候，首先就要将任务置于该当有任务需要等待一个事件的发生的时候，首先就要将任务置于该事件的等待任务列表中，以等待事件的发生。将任务置于等待事件的任事件的等待任务列表中，以等待事件的发生。将任务置于等待事件的任务列表的原理是将对应的两个列表变量分别置务列表的原理是将对应的两个列表变量分别置1 1，实现方法如下：，实现方法如下： 嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块5.3 从等待事

11、件的任务列表中使任务脱离等待状态从等待事件的任务列表中使任务脱离等待状态 一、原理：一、原理： 首先清除任务在首先清除任务在.OSEventTbl.OSEventTbl中的相应位，如果其所在中的相应位，如果其所在的组中不再有处于等待该事件的任务时的组中不再有处于等待该事件的任务时（即（即.OSEventTblprio3.OSEventTblprio3为为0 0），将），将.OSEventGrp.OSEventGrp中中的相应位也清除。的相应位也清除。二、源代码：二、源代码：从等待任务列表中删除一个任务从等待任务列表中删除一个任务if (pevent-OSEventTblprio 3 &= OS

12、MapTblprio & 0 x07) = 0) if (pevent-OSEventTblprio 3 &= OSMapTblprio & 0 x07) = 0) pevent-OSEventGrp &= OSMapTblprio 3;pevent-OSEventGrp &= OSMapTblprio 3; 三、作用：三、作用： 当事件发生后，得到事件的任务就要脱离等待状当事件发生后，得到事件的任务就要脱离等待状态，转入就绪。态，转入就绪。 嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块5.4 在等待事件的任务列表中查找优先级最高的任务在

13、等待事件的任务列表中查找优先级最高的任务 原理：原理：用组变量的值作索引查表OSUnMapTbl，求得值yy = OSUnMapTblpevent-OSEventGrp;y = OSUnMapTblpevent-OSEventGrp; 用表变量的值作索引查表OSUnMapTbl，求得值xx = OSUnMapTblpevent-OSEventTbly;x = OSUnMapTblpevent-OSEventTbly; 计算最高优先级：prio=yprio=y8+x8+x嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块二、范例二、范例 例：例：

14、若.OSEventGrp = 01101000B，则OSUnMapTbl.OSEventGrp= 3，说明最高优先级任务所在的组是3。类似地，若.OSEventTbl3 = 11100100B OSUnMapTbl.OSEventTbl3 = 2，则处于等待状态的任务的最高优先级是38+226。嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块5.5 空闲事件控制块链表空闲事件控制块链表 什么是在空闲事件控制块链表？什么是在空闲事件控制块链表？ 调用OSInit()时，所有事件控制块被链接成一个单向链表空闲事件控制块链表。空闲事件控制块链表的功

15、能空闲事件控制块链表的功能每当建立一个信号量、邮箱或者消息队列时，就从该链表中取出一个空闲事件控制块，并对它进行初始化。当信号量、邮箱和消息队列被删除后，事件控制块也要放回到空闲事件控制块链表中。 事件控制块的数量事件控制块的数量事件控制块的总数由用户所需要的信号量、邮箱和消息队列的总数决定。该值由OS_CFG.H 中的#define OS_MAX_EVENTS#define OS_MAX_EVENTS定义。5.5.1 5.5.1 基本概念基本概念嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块图5.4 空余事件控制块链表 嵌入式实时操作系统

16、嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块通用操作通用操作对于事件控制块进行的一些通用操作包括：对于事件控制块进行的一些通用操作包括：初始化一个事件控制块初始化一个事件控制块使一个任务进入就绪态使一个任务进入就绪态使一个任务进入等待该事件的状态使一个任务进入等待该事件的状态因为等待超时而使一个任务进入就绪态因为等待超时而使一个任务进入就绪态实现函数实现函数为了避免代码重复和减短程代码长度，以上操作由为了避免代码重复和减短程代码长度，以上操作由4 4个个系统函数实现，它们是：系统函数实现，它们是：OSEventWaitListInit()OSEventWa

17、itListInit()，初始化一个事件控制块，初始化一个事件控制块 ；OSEventTaskRdy()OSEventTaskRdy()，使一个任务进入就绪态，使一个任务进入就绪态 ；OSEventWait()OSEventWait()，使一个任务进入等待某事件发生状态，使一个任务进入等待某事件发生状态 ；OSEventTO()OSEventTO()，由于等待超时而将任务置为就绪态，由于等待超时而将任务置为就绪态 。5.5.2 5.5.2 对事件控制块的基本操作对事件控制块的基本操作嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块5.6 初始

18、化一个事件控制块初始化一个事件控制块 函数原型函数原型void OSEventWaitListInit (OS_EVENT void OSEventWaitListInit (OS_EVENT * *pevent)pevent)功能功能：函数初始化一个空的等待任务列表，其中没有任何任务。u当建立一个信号量、邮箱或者消息队列时，相应的建立函数OSSemInit()，OSMboxCreate()，或者OSQCreate()通过调用OSEventWaitListInit()对事件控制块中的等待任务列表进行初始化。参数：参数：函数的调用参数只有一个，就是指向需要初始化的事件控制块的指针pevent。嵌

19、入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块程序清单程序清单5.6 5.6 初始化初始化ECBECB块的等待任务列表块的等待任务列表void OSEventWaitListInit (OS_EVENT *pevent) INT8U i; pevent-OSEventGrp = 0 x00; for (i = 0; i OSEventTbli = 0 x00; 四、实现代码四、实现代码嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块5.7 使一个任务进入就绪态使一个任务进入就绪态 功能功能该

20、函数从等待任务队列中该函数从等待任务队列中删除删除HPTHPT任务（任务（Highest Highest Priority TaskPriority Task），并把该），并把该任务置于就绪态。任务置于就绪态。当某个事件发生了，该事当某个事件发生了，该事件等待任务列表中的最高件等待任务列表中的最高优先级任务要置于就绪态优先级任务要置于就绪态时，该事件对应的时，该事件对应的OSSemPostOSSemPost() ()，OSMboxPostOSMboxPost() ()，OSQPostOSQPost() () 和和OSQPostFrontOSQPostFront() ()函数调用函数调用OSEv

21、entTaskRdyOSEventTaskRdy() ()实现该实现该操作。操作。void OSEventTaskRdy (OS_EVENT *pevent, void *msg, INT8U msk)一、函数原型一、函数原型5.7.1 5.7.1 函数原型函数原型嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块一、原理一、原理5.7.2 5.7.2 原理与实现原理与实现发信号、邮箱、队 列等事件任务任务A任务任务B在事件等待列表中查找优先级最高的任务删除事件等待列表中优先级最高的任务将消息保存在任务控制块中将这个优先级最高的任务插入到任务就

22、绪表中在TCB中设置与事件类型对应的状态标识嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块算法首先在等待任务列表中查找优先级最高的任务；在等待任务列表中删除优先级最高的任务；停止OSTimeTick()函数对.OSTCBDly域的递减操作，所以OSEventTaskRdy()直接将该域清0；因为该任务不再等待该事件的发生，所以OSEventTaskRdy()函数将其任务控制块中指向事件控制块的指针指向NULL；如果OSEventTaskRdy()是由OSMboxPost()或者OSQPost()调用的，该函数还要将相应的消息传递给HPT，放

23、在它的任务控制块中5.7（10)；另外，当OSEventTaskRdy()被调用时，位屏蔽码msk作为参数传递给它。该参数是用于对任务控制块中的位清零的位屏蔽码，和所发生事件的类型相对应5.7(11)；最后，根据.OSTCBStat判断该任务是否已处于就绪状态5.7(12)。如果是, 则将HPT插入到C/OS-II的就绪任务列表中5.7(13)。注意，HPT任务得到该事件后不一定进入就绪状态，也许该任务已经由于其它原因挂起了。嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块void OSEventTaskRdy (OS_EVENT *peve

24、nt, void *msg, INT8U msk) OS_TCB *ptcb; y = OSUnMapTblpevent-OSEventGrp; (1) bity = OSMapTbly; (2) x = OSUnMapTblpevent-OSEventTbly; (3) bitx = OSMapTblx; prio = (INT8U)(y OSEventTbly &= bitx) = 0) pevent-OSEventGrp &= bity; (6) ptcb = OSTCBPrioTblprio; (7) ptcb-OSTCBDly = 0; ptcb-OSTCBEventPtr = (O

25、S_EVENT *)0; (8)(9)#if (OS_Q_EN & (OS_MAX_QS = 2) | OS_MBOX_EN ptcb-OSTCBMsg = msg; (10)#else msg = msg;#endif ptcb-OSTCBStat &= msk; (11) if (ptcb-OSTCBStat = OS_STAT_RDY) (12) OSRdyGrp |= bity; OSRdyTbly |= bitx; (13) 二、实现代码二、实现代码程序清单程序清单5.7嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块5.8 使一个

26、任务进入等待某事件发生状态使一个任务进入等待某事件发生状态 函数原型函数原型void OSEventTaskWait (OS_EVENT void OSEventTaskWait (OS_EVENT * *pevent)pevent) 功能功能当某个任务要等待一个事件的发生时，相应事件的OSSemPend()、OSMutexPend() 、OSMboxPend()或OSQPend()函数会调用该函数将当前任务从就绪任务表中删除，并放到相应事件的事件控制块的等待任务表中 。5.8.15.8.1 函数原型函数原型嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控

27、制块事件控制块5.8.2 5.8.2 原理与实现原理与实现一、原理一、原理开始将事件控制块的指针放到任务控制块中从任务就绪表中删除该任务把该任务放到事件控制块的等待任务列表中去结束嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块程序清单程序清单5.8 5.8 使一个任务进入等待状态使一个任务进入等待状态void OSEventTaskWait (OS_EVENT *pevent) OSTCBCur-OSTCBEventPtr = pevent; (1) if (OSRdyTblOSTCBCur-OSTCBY &= OSTCBCur-OSTCBBitX) = 0) (2) OSRdyGrp &= OSTCBCur-OSTCBBitY; pevent-OSEventTblOSTCBCur-OSTCBY |= OSTCBCur-OSTCBBitX; (3) pevent-OSEventGrp |= OSTCBCur-OSTCBBitY;二、实现代码二、实现代码嵌入式实时操作系统嵌入式实时操作系统C/OS-C/OS-教程教程 第五章第五章 事件控制块事件控制块5.9 5.9 由于等待超时而将任务置为就绪态由于等待超时而将任务置为就绪态 函数原型函数原型void OSEventTO (OS_EVEN