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ucosii請求信號量后沒有切換任務(wù)為什么?

ucosii請求信號量后沒有切換任務(wù)為什么?

蕭十郎 2019-04-03 07:07:37
ucosii請求信號量后沒有切換任務(wù)為什么
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任務(wù)2輸出5之后,由于等待信號量被掛起,之后任務(wù)1輸出3,然后發(fā)信號量,注意發(fā)信號亮并不是簡單的+1,OSSemPost中有這幾行代碼
if (pevent->OSEventGrp != 0) {
(void)OS_EventTaskRdy(pevent, (void *)0, OS_STAT_SEM, OS_STAT_PEND_OK);
OS_EXIT_CRITICAL();
OS_Sched();
return (OS_ERR_NONE);
}
此時因為任務(wù)2的優(yōu)先級較1低,所以沒有立即運行,而是任務(wù)1繼續(xù)輸出4、0然后掛起自己,任務(wù)2就運行了,輸出678

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反對 回復 2019-04-15
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神不在的星期二

TA貢獻1963條經(jīng)驗 獲得超6個贊

ucos ii的特點
1.ucos ii是由Labrosse先生編寫的一個開放式內(nèi)核,最主要的特點就是源碼公開。這一點對于用戶來說可謂利弊各半,好處在于,一方面它是免費的,另一方面用戶可以根據(jù)自己的需要對它進行修改。缺點在于它缺乏必要的支持,沒有功能強大的軟件包,用戶通常需要自己編寫驅(qū)動程序,特別是如果用戶使用的是不太常用的單片機,還必須自己編寫移植程序。
2.ucos ii是一個占先式的內(nèi)核,即已經(jīng)準備就緒的高優(yōu)先級任務(wù)可以剝奪正在運行的低優(yōu)先級任務(wù)的CPU使用權(quán)。這個特點使得它的實時性比非占先式的內(nèi)核要好。通常我們都是在中斷服務(wù)程序中使高優(yōu)先級任務(wù)進入就緒態(tài)(例如發(fā)信號),這樣退出中斷服務(wù)程序后,將進行任務(wù)切換,高優(yōu)先級任務(wù)將被執(zhí)行。拿51單片機為例,比較一下就可以發(fā)現(xiàn)這樣做的好處。假如需要用中斷方式采集一批數(shù)據(jù)并進行處理,在傳統(tǒng)的編程方法中不能在中斷服務(wù)程序中進行復雜的數(shù)據(jù)處理,因為這會使得關(guān)中斷時間過長。所以經(jīng)常采用的方法是置一標志位,然后退出中斷。由于主程序是循環(huán)執(zhí)行的,所以它總有機會檢測到這一標志并轉(zhuǎn)到數(shù)據(jù)處理程序中去。但是因為無法確定發(fā)生中斷時程序到底執(zhí)行到了什么地方,也就無法判斷要經(jīng)過多長時間數(shù)據(jù)處理程序才會執(zhí)行,中斷響應時間無法確定,系統(tǒng)的實時性不強。如果使用μC/OS-II的話,只要把數(shù)據(jù)處理程序的優(yōu)先級設(shè)定得高一些,并在中斷服務(wù)程序中使它進入就緒態(tài),中斷結(jié)束后數(shù)據(jù)處理程序就會被立即執(zhí)行。這樣可以把中斷響應時間限制在一定的范圍內(nèi)。對于一些對中斷響應時間有嚴格要求的系統(tǒng),這是必不可少的。但應該指出的是如果數(shù)據(jù)處理程序簡單,這樣做就未必合適。因為ucos ii要求在中斷服務(wù)程序末尾使用OSINTEXIT函數(shù)以判斷是否進行任務(wù)切換,這需要花費一定的時間。
3.ucos ii和大家所熟知的Linux等分時操作系統(tǒng)不同,它不支持時間片輪轉(zhuǎn)法。ucos ii是一個基于優(yōu)先級的實時操作系統(tǒng),每個任務(wù)的優(yōu)先級必須不同,分析它的源碼會發(fā)現(xiàn),ucos ii把任務(wù)的優(yōu)先級當做任務(wù)的標識來使用,如果優(yōu)先級相同,任務(wù)將無法區(qū)分。進入就緒態(tài)的優(yōu)先級最高的任務(wù)首先得到CPU的使用權(quán),只有等它交出CPU的使用權(quán)后,其他任務(wù)才可以被執(zhí)行。所以它只能說是多任務(wù),不能說是多進程,至少不是我們所熟悉的那種多進程。顯而易見,如果只考慮實時性,它當然比分時系統(tǒng)好,它可以保證重要任務(wù)總是優(yōu)顯患有CPU。但是在系統(tǒng)中,重要任務(wù)畢竟是有限的,這就使得劃分其他任務(wù)的優(yōu)先權(quán)變成了一個讓人費神的問題。另外,有些任務(wù)交替執(zhí)行反而對用戶更有利。例如,用單片機控制兩小塊顯示屏時,無論是編程者還是使用者肯定希望它們同時工作,而不是顯示完一塊顯示屏的信息以后再顯示另一塊顯示屏的信息。這時候,要是ucos ii即支持優(yōu)先級法又支持時間片輪轉(zhuǎn)法就更合適了。
4.ucos ii對共享資源提供了保護機制。正如上文所提到的,ucos ii是一個支持多任務(wù)的操作系統(tǒng)。一個完整的程序可以劃分成幾個任務(wù),不同的任務(wù)執(zhí)行不同的功能。這樣,一個任務(wù)就相當于模塊化設(shè)計中的一個子模塊。在任務(wù)中添加代碼時,只要不是共享資源就不必擔心互相之間有影響。而對于共享資源(比如串口),ucos ii也提供了很好的解決辦法。一般情況下使用的是信號量的方法。簡單地說,先創(chuàng)建一個信號量并對它進行初始化。當一個任務(wù)需要使用一個共享資源時,它必須先申請得到這個信號量,而一旦得到了此信號量,那就只有等使用完了該資源,信號量才會被釋放。在這個過程中即使有優(yōu)先權(quán)更高的任務(wù)進入了就緒態(tài),因為無法得到此信號量,也不能使用該資源。這個特點的好處顯而易見,例如當顯示屏正在顯示信息的時候,外部產(chǎn)生了一個中斷,而在中斷服務(wù)程序中需要顯示屏顯示其他信息。這樣,退出中斷服務(wù)程序后,原有的信息就可能被破壞了。而在μC/OS-II中采用信號量的方法時,只有顯示屏把原有信息顯示完畢后才可以顯示新信息,從而可以避免這個現(xiàn)象。不過,采用這種方法是以犧牲系統(tǒng)的實時性為代價的。如果顯示原有信息需要耗費大量時間,系統(tǒng)只好等待。從結(jié)果上看,等于延長了中斷響應時間,這對于未顯示信息是報警信息的情況,無疑是致命的。發(fā)生這種情況,在μC/OS-II中稱為優(yōu)先級反轉(zhuǎn),就是高優(yōu)先級任務(wù)必須等待低優(yōu)先級任務(wù)的完成。在上述情況下,在兩個任務(wù)之間發(fā)生優(yōu)先級反轉(zhuǎn)是無法避免的。所以在使用ucos ii時,必須對所開發(fā)的系統(tǒng)了解清楚,才能決定對于某種共享資源是否使用信號量。
ucos ii在單片機使用中的一些特點
1.在單片機系統(tǒng)中嵌入ucos ii將增強系統(tǒng)的可靠性,并使得調(diào)試程序變得簡單。以往傳統(tǒng)的單片機開發(fā)工作中經(jīng)常遇到程序跑飛或是陷入死循環(huán)??梢杂每撮T狗解決程序跑飛問題,而對于后一種情況,尤其是其中牽扯到復雜數(shù)學計算的話,只有設(shè)置斷點,耗費大量時間來慢慢分析。如果在系統(tǒng)中嵌入 ucos ii的話,事情就簡單多了??梢园颜麄€程序分成許多任務(wù),每個任務(wù)相對獨立,然后在每個任務(wù)中設(shè)置超時函數(shù),時間用完以后,任務(wù)必須交出 CPU的使用權(quán)。即使一個任務(wù)發(fā)生問題,也不會影響其他任務(wù)的運行。這樣既提高了系統(tǒng)的可靠性,同時也使得調(diào)試程序變得容易。
2.在單片機系統(tǒng)中嵌入ucos ii將增加系統(tǒng)的開銷?,F(xiàn)在所使用的51單片機,一般是指87C51或者89C51,其片內(nèi)都帶有一定的RAM和 ROM。對于一些簡單的程序,如果采用傳統(tǒng)的編程方法,已經(jīng)不需要外擴存儲器了。如果在其中嵌入ucos ii的話,在只需要使用任務(wù)調(diào)度、任務(wù)切換、信號量處理、延時或超時服務(wù)的情況下,也不需要外擴ROM了,但是外擴RAM是必須的。由于ucos ii是可裁減的操作系統(tǒng),其所需要的RAM大小就取決于操作系統(tǒng)功能的多少。舉例來說,μC/OS-II允許用戶定義最大任務(wù)數(shù)。由于每建立一個任務(wù),都要產(chǎn)生一個與之相對應的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)TCB,該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)要占用很大一部分內(nèi)存空間。所以在定義最大任務(wù)數(shù)時,一定要考慮實際情況的需要。如果定得過大,勢必會造成不必要的浪費。嵌入ucos ii以后,總的RAM需求可以由如下表達式得出:
RAM總需求=應用程序的RAM需求+內(nèi)核數(shù)據(jù)區(qū)的RAM需求+(任務(wù)棧需求+最大中斷嵌套棧需求)·任務(wù)數(shù)
所幸的是,μC/OS-II可以對每個任務(wù)分別定義堆??臻g的大小,開發(fā)人員可根據(jù)任務(wù)的實際需求來進行棧空間的分配。但在RAM容量有限的情況下,還是應該注意一下對大型數(shù)組、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)的使用,別忘了,函數(shù)的形參也是要推入堆棧的。
3.ucos ii的移植也是一件需要值得注意的工作。如果沒有現(xiàn)成的移植實例的話,就必須自己來編寫移植代碼。雖然只需要改動兩個文件,但仍需要對相應的微處理器比較熟悉才行,最好參照已有的移植實例。
另外,即使有移植實例,在編程前最好也要閱讀一下,因為里面牽扯到堆棧操作。在編寫中斷服務(wù)程序時,把寄存器推入堆棧的順序必須與移植代碼中的順序相對應。



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