μC/OS-II：任务延时实现与任务控制块详解

在μC/OS-II嵌入式操作系统中，任务的延时机制是通过确保任务之间公平共享CPU资源的关键部分。由于系统采用抢占式内核设计，高优先级任务需要定期让出CPU给其他任务，以维持系统的并发性和响应性。延时函数OSTimeDly()在这个过程中扮演了核心角色。 该函数的核心目的是让一个任务暂停执行一段时间，然后通过系统调度，让位于就绪队列中的其他任务有机会运行。当调用OSTimeDly(ticks)，任务会检查自身是否处于就绪状态，如果是，则会清除其就绪标志并更新延时期限。接着，系统会进入临界区以保护操作的原子性，然后将延时值存储在任务控制块(TCB)中，之后调用调度函数进行任务切换。 任务控制块(TCB)在μC/OS-II中扮演着至关重要的角色，它是每个任务的身份标识，包含了任务的生命周期信息，如堆栈指针、优先级和状态标志。TBC的设计模仿现实世界的身份证，确保每个任务的独特性和可管理性。TBC的主要结构包括： 1. **OSTCBStkPtr**：指向任务堆栈的栈顶指针，用于存储任务执行时所需的堆栈空间。 2. **OSTCBCur**：包含任务的当前状态标志，用于记录任务是否处于运行、等待或其他状态。 3. **OSTCBCur->OSTCBPrio**：任务的优先级，反映了任务执行的优先顺序。 4. **OSTCBCur->OSTCBBitX** 和 **OSTCBCur->OSTCBBitY**：用于任务的就绪状态管理。 5. **OSTCBCur->OSTCBDly**：存储延时期限，用于实现任务的暂停和调度。 用户编写的任务通常包含一个无限循环结构，例如`void MyTask(void*pdata)`，其中任务代码分为可以被中断和不能被中断的部分。在关键区域，如需要确保任务间互斥执行的部分，会使用`OS_ENTER_CRITICAL()`和`OS_EXIT_CRITICAL()`宏来进出临界区，以便在执行敏感操作时关闭中断，防止数据竞争。 总结来说，μC/OS-II通过任务控制块和延时函数实现了任务间的协作与调度，保证了嵌入式系统的高效和稳定运行。同时，任务状态的管理、优先级设置以及中断处理机制共同构成了整个操作系统的核心功能。