嵌入式操作系统：任务控制块与链表实现

"任务控制块及其链表是嵌入式操作系统中的核心概念，尤其是在uCOS-II这样的实时操作系统中。实验报告讲述了如何初始化任务控制块数组并构建链表，以及理解任务控制块的作用和结构。实验内容包括定义数据类型，设置任务控制块结构，并通过函数OSInit()和OS_TCBInit()进行初始化和链表构建。" 在嵌入式操作系统中，任务控制块（Task Control Block，TCB）是系统用来记录和管理每个任务状态的关键数据结构。它包含了任务执行所需的所有关键信息，如任务的堆栈指针、优先级、状态、延时计数等。在实验中，定义了一个名为OS_TCB的结构体，包含了如下的字段： 1. `OSTCBStkPtr`：指向任务堆栈的栈顶指针，用于跟踪任务的执行上下文。 2. `OSTCBNext` 和 `OSTCBPrev`：这两个指针用于构建链表，分别指向后一个和前一个任务控制块，方便在链表中插入和删除任务。 3. `OSTCBDly`：定义任务延迟的节拍数。 4. `OSTCBStat`：任务的状态字，表示任务是否被挂起、就绪或正在运行。 5. `OSTCBPrio`：任务的优先级，决定了任务调度的顺序。 6. `OSTCBX` 和 `OSTCBY`：用于存储优先级的高低位部分。 7. `OSTCBBitX` 和 `OSTCBBitY`：与就绪表对应，用于快速查找和更新就绪任务。 实验要求设计`OSInit()`函数来初始化全局变量，其中包括一个任务控制块数组`OSTCBTbl[]`，该数组包含所有可能的任务控制块。通过创建单向链表`OSTCBFreeList`，将这些未使用的TCB连接起来，形成一个空闲列表，便于后续任务的创建。 另外，`OS_TCBInit()`函数负责对特定优先级的任务控制块进行初始化，比如设置优先级、状态等，并将新任务添加到双向链表`OSTCBList`中。这个链表根据优先级组织，便于优先级高的任务得到优先调度。此外，`OSTCBPrioTbl`数组用于记录每个优先级的任务，使得根据优先级快速访问任务控制块成为可能。 实验过程中，学生需要理解并实现这些功能，通过观察不同操作（如任务创建、删除、优先级改变）对`OSTCBFreeList`和`OSTCBList`的影响，深入理解任务控制块和链表在操作系统中的作用。 通过这样的实验，学生能够掌握如何在uCOS-II这样的实时操作系统中有效地管理任务，理解任务调度的基础，以及如何通过任务控制块来保存和恢复任务状态，这对于理解和实现嵌入式系统的多任务并发至关重要。