设计一个简单的嵌入式系统设计一个简单的嵌入式系统
设计一个简单的嵌入式系统 这个是在网上看到的一篇文档，作者的目的是设计一个简单的嵌入式操作系
统，只实现一个基本任务调度器的功能。正如作者所说，虽然不能称为操作系统，但已体现了小型嵌入式操作
系统的精髓。对于我们来说是很好的学习资料，可以从中一窥操作系统的面目，今天分享给大家。 1、多任
务机制 其实在单一CPU 的情况下，是不存在真正的多任务机制的，存在的只有不同的任务轮流使用CPU，
所以本质上还是单任务的。但由于CPU执行速度非常快，加上任务切换十分频繁并且切换的很快，所以我们感
觉好像有很多任务同时在运行一样。这就是所谓的多任务机制。 实时系统的特征是延时可预测，能够在一
个规定的时间内（
设计一个简单的嵌入式系统
这个是在网上看到的一篇文档，作者的目的是设计一个简单的嵌入式操作系统，只实现一个基本任务调度器的功能。正如
作者所说，虽然不能称为操作系统，但已体现了小型嵌入式操作系统的精髓。对于我们来说是很好的学习资料，可以从中一窥
操作系统的面目，今天分享给大家。
1、多任务机制
其实在单一CPU 的情况下，是不存在真正的多任务机制的，存在的只有不同的任务轮流使用CPU，所以本质上还是单任
务的。但由于CPU执行速度非常快，加上任务切换十分频繁并且切换的很快，所以我们感觉好像有很多任务同时在运行一
样。这就是所谓的多任务机制。
实时系统的特征是延时可预测，能够在一个规定的时间内（通常是 ms 级别的）对某些信号做出反应。
2、任务的状态
任务有下面的特性：任务并不是随时都可以运行的，而一个已经运行的任务并不能保证一直占有 CPU 直到运行完。一般
有就绪态，运行态，挂起态等。
运行态：一个运行态的任务是一个正在使用 CPU 的任务。任何时刻有且只有一个运行着的任务。
就绪态：一个就绪态任务是可运行的，等待占有 CPU 的任务释放 CPU。
挂起态：某些条件不满足而挂起不能运行的状态。
3、如何转化为就绪态
INT32U OSRdyTbl; /* 就绪任务表 */
上面定义一个 32 位变量，每一位代表一个任务，0 表示挂起状态，1 表示就绪状态。它记录了各任务的就绪与否状态，
称它为就绪表。OSRdyTbl 定义为 32 位变量，对应32 个任务。当然，定义为 64 位的话，便 多能支持 64 个任务。这样，可
以定义两个宏，实现把任务的状态变为就绪或挂起态。
/* 在就绪表中登记就绪任务 */
#define OSSetPrioRdy（prio） { OSRdyTbl |= 0x01《《prio;} //把相应位置1
/* 从就绪表中删除任务 */
#define OSDelPrioRdy（prio） { OSRdyTbl &= ~（0x01《《prio）; }//把相应位清零
任务之间互相独立，不存在互相调用的关系。所有任务在逻辑上都是平等的。由于任务之间互相看不见，所以他们之间的
信息传输就无法当面完成。这就需要各种通信机制如信号量，消息邮箱，队列等来实现。
4、什么是抢占式调度？
调度的概念，通俗的说就是系统在多个任务中选择合适的任务执行。系统如何知道何时该执行哪个任务？可以为每个任务
安排一个 的优先级别，当同时有多个任务就绪时，优先运行优先级较高的任务。同时，任务的优先级也作为任务的 标识号。
代码中都是对标识号来完成对任务的操作的。
所谓“抢占式调度”是指：一旦就绪状态中出现优先权更高的任务，便立即剥夺当前任务的运行权，把CPU分配给更高优先
级的任务。这样CPU 总是执行处于就绪条件下优先级 的任务。
5、多任务系统的时间管理
与人一样，多任务系统也需要一个“心跳”来维持其正常运行，这个心跳叫做时钟节拍，通常由定时器产生一个固定周期的
中断来充当。
OSTimeDly 函数就是以时钟节拍为基准来延时的（在时钟的中断服务函数中，依次对各个延时任务的延时节拍数减1。若
发现某个任务的延时节拍数变为0，则把它从挂起态置为就绪态。）。这个函数完成功能很简单，就是先挂起当起当前任务，
设定其延时节拍数，然后进行任务切换，在指定的时钟节拍数到来之后，将当前任务恢复为就绪状态。任务必须通过
OSTImeDly或 OSTaskSuspend 让出CPU的使用权（延时或等待事件），使更低优先级任务有机会运行。
6、如何实现多任务？
只有一个CPU，如何在同一时间实现多个独立程序的运行？要实现多任务，条件是每个任务互相独立。人如何才能独
立，有自己的私有财产。任务也一样，如果一个任务有自己的CPU，堆栈，程序代码，数据存储区，那这个任务就是一个独
立的任务。（CPU是通过多任务机制获得的，其他的需要你分配）
TIPS：
如果一个任务正在运行某个公共函数时（如Printf）， 被另一个高优先级的任务抢占，那么当这个高优先级的任务也调用
同一个公共函数时，极有可能破坏原任务的数据。因为两个任务可能共用一套数据。为了防止这种情况发生，常采用两种措
施：可重入设计和互斥调用。
可重入函数中所有的变量均为局部变量，局部变量在调用时临时分配空间，所以不同的任务在不同的时刻调用该函数时，
它们的同一个局部变量所分配的存储空间并不相同（任务私有栈中），互不干扰。另外，如果可重入函数调用了其他函数，则
这些被调用的函数也必须是可重入函数。
实现互斥（独占）访问的方法有关中断，关调度，互斥信号量，计数信号量等。
6.1 一个任务如何拥有自己的程序代码
对于如何实现多任务，首先是程序代码，每个任务的程序代码与函数一样，与51 的裸奔程序一样，每个任务都是一个大
循环。然后是数据存储区，由于全局变量是系统共用的，各个任务共享，不是任务私有，所以这里的数据存储区是指任务的私
有变量，如何变成私有？局部变量也。编译器是把局部变量保存在栈里的，所以好办，只要任务有个私有的栈就行。
TIPS：
weixin_38516658
- 粉丝: 6
- 资源: 956
我的内容管理
收起
- 我的资源
快来上传第一个资源
我的收益 登录查看自己的收益
我的积分
登录查看自己的积分
我的C币
登录后查看C币余额
我的收藏 
我的下载 
下载帮助
会员权益专享
最新资源
- RTL8188FU-Linux-v5.7.4.2-36687.20200602.tar(20765).gz
- c++校园超市商品信息管理系统课程设计说明书(含源代码) (2).pdf
- 建筑供配电系统相关课件.pptx
- 企业管理规章制度及管理模式.doc
- vb打开摄像头.doc
- 云计算-可信计算中认证协议改进方案.pdf
- [详细完整版]单片机编程4.ppt
- c语言常用算法.pdf
- c++经典程序代码大全.pdf
- 单片机数字时钟资料.doc
- 11项目管理前沿1.0.pptx
- 基于ssm的“魅力”繁峙宣传网站的设计与实现论文.doc
- 智慧交通综合解决方案.pptx
- 建筑防潮设计-PowerPointPresentati.pptx
- SPC统计过程控制程序.pptx
- SPC统计方法基础知识.pptx
资源上传下载、课程学习等过程中有任何疑问或建议，欢迎提出宝贵意见哦~我们会及时处理！
点击此处反馈
评论0