uCOS-II操作系统任务管理：CPU寄存器保存与切换

"这篇内容主要讲解了如何在μC/OS-II操作系统中保存当前CPU寄存器的值，以及该操作系统的相关特性、任务管理和内核结构。" 在μC/OS-II操作系统中，保存当前CPU寄存器的值是为了进行任务切换。当一个任务被挂起或中断时，其执行状态需要被保存，以便稍后恢复执行。这涉及到对CPU寄存器的管理，尤其是堆栈的操作。堆栈通常用于存储临时数据，如函数调用时的返回地址和局部变量。在μC/OS-II中，任务切换时，会将CPU的寄存器（如R1-R4，PC和PSW）压入任务控制块（TCB，Task Control Block）中的堆栈，TCB包含了任务的所有状态信息。 任务管理是μC/OS-II的核心功能之一。系统中可以管理多达64个任务，每个任务都有其特定的优先级。OSTCBCur和OSTCBHighRdy分别代表当前运行的任务和就绪的高优先级任务的TCB指针。在任务切换时，系统会保存低优先级任务的寄存器值，并恢复高优先级任务的寄存器值，使得任务可以无缝地从停止的地方继续执行。 μC/OS-II操作系统内核结构紧凑且可移植，分为内核层和移植层。内核层包含核心功能，而移植层则负责适应不同微处理器架构。系统提供了抢占式调度策略，保证了任务的实时响应。此外，μC/OS-II还支持邮箱、消息队列、信号量等机制，用于任务间的通信和同步。 在处理临界段（Critical Sections）时，μC/OS-II通过定义OS_ENTER_CRITICAL()和OS_EXIT_CRITICAL()宏来关闭和开启中断，确保在临界区内的代码不会被其他任务或中断打断。这些宏的实现依赖于具体的微处理器架构，并在相应的OS_CPU.H文件中定义。 任务（Task）是μC/OS-II操作系统的基本执行单元，每个任务通常是一个无限循环。系统保留了部分优先级供将来使用，用户可以创建最多56个具有不同优先级的应用任务。优先级号越低，任务的优先级越高，这意味着优先级0的任务优先级最高，而OS_LOWEST_PRIO的任务优先级最低。 μC/OS-II因其小巧、高效和良好的移植性，在医疗器械、移动电话、路由器、工业控制、GPS导航系统等多个领域有广泛应用。其丰富的系统服务和强大的任务管理能力，使得它成为嵌入式实时操作系统中的一个重要选择。