构建STM32非抢占式任务调度系统

"这篇文章是关于如何构建一个基于STM32的简单非抢占式操作系统框架的教程，主要关注任务调度的实现。作者在上一篇文章中介绍了使用PendSV异常进行任务切换的方法，本篇将继续扩展这一概念，构建一个基础的任务调度系统。文章首先回顾了上篇中的任务切换机制，然后讨论了如何添加任务调度功能，包括任务状态的管理（如就绪、延时）以及处理临界区问题以避免并发访问带来的问题。" 在构建STM32的OS基本框架时，任务调度是核心部分。在非抢占式调度系统中，任务按照它们的执行顺序进行，只有当当前任务执行完毕后，系统才会检查是否有其他更高优先级的任务等待执行。在这个过程中，任务的状态管理和时间管理至关重要。 首先，作者定义了一个名为`OS_TASK_STA`的枚举类型，用于表示任务的状态，如`TASK_READY`表示任务就绪，可以执行；`TASK_DELAY`表示任务正在进行延时，不能立即执行。这些状态被集成到`OS_TCB`（任务控制块）结构体中，其中`TimeDly`字段用于实现`OS_TimeDly`功能，记录任务延迟的时间；`State`字段则与优先级一起作为任务调度的依据。 为了实现任务调度，我们需要跟踪每个任务的状态，并确保在任务切换时正确处理。这通常涉及到对全局变量和任务控制块的操作，这些操作必须在没有中断干扰的临界区内进行。为此，文章中引用了类似于uCOS的中断保存和恢复的代码，通过`OS_CPU_SR_Save`和`OS_CPU_SR_Restore`函数来关闭和开启中断，确保在这些关键操作期间的原子性。 进入临界区的代码如下： ```c OS_CPU_SR_Save(); // 保存当前中断状态，禁用中断 // 在这里执行临界区内的操作，如修改任务状态或控制块 OS_CPU_SR_Restore(cpu_sr); // 恢复中断状态，重新启用中断 ``` 通过这种方式，可以避免在任务调度过程中由于中断导致的数据竞争和错误。对于多任务系统来说，正确处理临界区是保证系统稳定性和正确性的关键步骤。 在实现非抢占式任务调度时，系统会在当前任务完成执行后检查所有就绪任务，选择优先级最高的任务进行切换。如果所有任务都在延时或者阻塞状态，那么当前任务会继续执行，直到有新的任务变为就绪。 总结来说，这篇教程详细介绍了如何在STM32平台上建立一个简单的非抢占式任务调度系统，包括任务状态管理、时间延迟处理和临界区的概念，为理解嵌入式实时操作系统的基本工作原理提供了很好的实践基础。