UC/OS-II內(nèi)核調(diào)度分析

　　一.內(nèi)核概述：

　　多任務(wù)系統(tǒng)中，內(nèi)核負(fù)責(zé)管理各個(gè)任務(wù)，或者說為每個(gè)任務(wù)分配CPU時(shí)間，并且負(fù)責(zé)任務(wù)之間的通訊。內(nèi)核提供的基本服務(wù)是任務(wù)切換。之所以使用實(shí)時(shí)內(nèi)核可以大大簡化應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，是因?yàn)閷?shí)時(shí)內(nèi)核允許將應(yīng)用分成若干個(gè)任務(wù)，由實(shí)時(shí)內(nèi)核來管理它們。內(nèi)核本身也增加了應(yīng)用程序的額外負(fù)荷，代碼空間增加ROM的用量，內(nèi)核本身的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)增加了RAM的用量。但更主要的是，每個(gè)任務(wù)要有自己的?？臻g，這一塊吃起內(nèi)存來是相當(dāng)厲害的。內(nèi)核本身對CPU的占用時(shí)間一般在2到5個(gè)百分點(diǎn)之間。

　　UC/OS-II有一個(gè)精巧的內(nèi)核調(diào)度算法,實(shí)時(shí)內(nèi)核精小，執(zhí)行效率高，算法巧妙,代碼空間很少。

　　二.UC/OS-II內(nèi)核調(diào)度特點(diǎn)：

　　1.只支持基于優(yōu)先級的搶占式調(diào)度算法，不支持時(shí)間片輪訓(xùn);

　　2.64個(gè)優(yōu)先級,只能創(chuàng)建64個(gè)任務(wù),用戶只能創(chuàng)建56個(gè)任務(wù);

　　3.每個(gè)任務(wù)優(yōu)先級都不相同。

　　4.不支持優(yōu)先級逆轉(zhuǎn);

　　5.READY隊(duì)列通過內(nèi)存映射表實(shí)現(xiàn)快速查詢。效率非常高;

　　6.支持時(shí)鐘節(jié)拍;

　　7.支持信號量，消息隊(duì)列，事件控制塊，事件標(biāo)志組，消息郵箱任務(wù)通訊機(jī)制;

　　8.支持中斷嵌套，中斷嵌套層數(shù)可達(dá)255層，中斷使用當(dāng)前任務(wù)的堆棧保存上下文;

　　9.每個(gè)任務(wù)有自己的堆棧，堆棧大小用戶自己設(shè)定;

　　10.支持動(dòng)態(tài)修改任務(wù)優(yōu)先級;

　　11.任務(wù)TCB為靜態(tài)數(shù)組，建立任務(wù)只是從中獲得一個(gè)TCB，不用動(dòng)態(tài)分配，釋放內(nèi)存;

　　12.任務(wù)堆棧為用戶靜態(tài)或者動(dòng)態(tài)創(chuàng)建，在任務(wù)創(chuàng)建外完成，任務(wù)創(chuàng)建本身不進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配;

　　13.任務(wù)的總個(gè)數(shù)(OS_MAX_TASKS)由用戶決定;

　　14.0優(yōu)先級最高，63優(yōu)先級最低;

　　15.有一個(gè)優(yōu)先級最低的空閑任務(wù),在沒有用戶任務(wù)運(yùn)行的時(shí)候運(yùn)行.

　　三.任務(wù)控制塊OS_TCB描述：

　　UC/OS-II的TCB數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡單，內(nèi)容容易理解，保存最基本的任務(wù)信息，同時(shí)還支持裁減來減小內(nèi)存消耗，TCB是事先根據(jù)用戶配置，靜態(tài)分配內(nèi)存的結(jié)構(gòu)數(shù)組，通過優(yōu)先級序號進(jìn)行添加，查找，刪除等功能。減少動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配和釋放。因?yàn)橐揽績?yōu)先級進(jìn)行TCB分配，每個(gè)任務(wù)必須有自己的優(yōu)先級，不能和其他任務(wù)具有相同的優(yōu)先級。

　　typedefstructos_tcb

　　{

　　OS_STK*OSTCBStkPtr;

　　#ifOS_TASK_CREATE_EXT_EN

　　void*OSTCBExtPtr;

　　OS_STK*OSTCBStkBottom;

　　INT32UOSTCBStkSize;

　　INT16UOSTCBOpt;

　　INT16UOSTCBId;

　　#endif

　　structos_tcb*OSTCBNext;

　　structos_tcb*OSTCBPrev;

　　#if(OS_Q_EN&&(OS_MAX_QS>=2))||OS_MBOX_EN||OS_SEM_EN

　　OS_EVENT*OSTCBEventPtr;

　　#endif

　　#if(OS_Q_EN&&(OS_MAX_QS>=2))||OS_MBOX_EN

　　void*OSTCBMsg;

　　#endif

　　INT16UOSTCBDly;

　　INT8UOSTCBStat;

　　INT8UOSTCBPrio;

　　INT8UOSTCBX;

　　INT8UOSTCBY;

　　INT8UOSTCBBitX;

　　INT8UOSTCBBitY;

　　#ifOS_TASK_DEL_EN

　　BOOLEANOSTCBDelReq;

　　#endif

　　}OS_TCB;

　　.OSTCBStkPtr是指向當(dāng)前任務(wù)棧頂?shù)闹羔槨?/p>

　　.*OSTCBExtPtr;：任務(wù)擴(kuò)展模塊使用;

　　.*OSTCBStkBottom;

　　.OSTCBStkSize;.

　　.OSTCBOpt;

　　.OSTCBId;

　　.OSTCBNext和.OSTCBPrev用于任務(wù)控制塊OS_TCBs的雙重鏈接，

　　.OSTCBEventPtr是指向事件控制塊的指針

　　.OSTCBMsg是指向傳給任務(wù)的消息的指針。

　　.OSTCBDly當(dāng)需要把任務(wù)延時(shí)若干時(shí)鐘節(jié)拍時(shí)要用到這個(gè)變量，或者需要把任務(wù)掛起一段時(shí)間以等待某事件的發(fā)生，

　　.OSTCBStat是任務(wù)的狀態(tài)字。

　　.OSTCBPrio是任務(wù)優(yōu)先級。

　　.OSTCBX,.OSTCBY,.OSTCBBitX和.OSTCBBitY用于加速任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)的過程或進(jìn)入等待事件發(fā)生狀態(tài)的過程

　　OSTCBY=priority>>3;

　　OSTCBBitY=OSMapTbl[priority>>3];

　　OSTCBX=priority&0x07;

　　OSTCBBitX=OSMapTbl[priority&0x07];

　　.OSTCBDelReq是一個(gè)布爾量，用于表示該任務(wù)是否需要?jiǎng)h除