uCOS-II源码详解

由天下分享时间：2025/1/12 15:56:37 加入收藏我要投稿点赞

uC/OS-II将64个优先级的进程分为8组，每组8个。刚好可以使用8个INT8U的数据进行表示，于是这就是OSRdyGrp和OSRdyTbl的由来，OSRdyGrp表示组别，从0到7，从前面我们可以看到OSRdyGrp和OSRdyTbl是这么被赋值的：

OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY;

OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;

也就是OSTCBBitY保存的是组别，OSTCBBitX保存的是组内的偏移。而这两个变量是这么被初始化的：

ptcb->OSTCBY = (INT8U)(prio >> 3);

ptcb->OSTCBBitY = OSMapTbl[ptcb->OSTCBY]; ptcb->OSTCBX = (INT8U)(prio & 0x07);

ptcb->OSTCBBitX = OSMapTbl[ptcb->OSTCBX];

由于prio不会大于64，prio为6位值，因此OSTCBY为prio高3位，不会大于8，OSTCBX为prio低3位。

这里就涉及到OSMapTbl数组和OSUnMapTbl数组的用法了。我们先看看OSMapTbl和OSUnMapTbl的定义：

INT8U const OSMapTbl[8] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80};

INT8U const OSUnMapTbl[256] = { 从略……………… };

OSMapTbl分别是一个INT8U的八个位，而OSUnMap数组中的值就是从0x00到0xFF的八位中，每一个值所对应的最低位的值。我们在调度的时候只需将OSRdyGrp的值代入OSUnMapTbl数组中，得到OSUnMapTbl[OSRdyGrp]的值就是哪个优先级最高的Group有Ready进程存在，再使用该Group对应OSRdyTbl[]数组中的值一样带入OSUnMapTbl中就可以得出哪个Task是优先级最高的。

于是我们提前来看看OS_Sched()中获取最高优先级所使用的方法： y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];

OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]); 显然，先得到的y就是存在最高优先级的Group，然后

OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]就是Group中的偏移，因此OSPrioHighRdy最高优先级就应该是Group<<3再加上这个偏移。

于是乎，我们就可以对上面那一小段很模糊的代码做一下总结：

prio只有6位，高3位代表着某一个Group保存在OSTCBY中，OSTCBBitY表示该Group所对应的Bit，将OSRdyGrp的该位置1表示该Group中有进程是Ready的；低3位代表着该Group中的第几个进程，保存在OSTCBX中，OSTCBBitX表示该进程在该Group中所对应的Bit，OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX就等于将该进程所对应的Bit置1了。

OSStart

OK，接下来我们来看这个开始函数了。OSStart其实很短，只有匆匆几句代码：

void OSStart (void) { INT8U y; INT8U x;

if (OSRunning == FALSE) { y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; x = OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]; OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + x); OSPrioCur = OSPrioHighRdy;

OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy]; OSTCBCur = OSTCBHighRdy; OSStartHighRdy(); } }

如果OSRunning为TRUE，表示OS已经在运行了，则OSStart不做任何事。

OSRunning为FALSE，则找出最高优先级的Ready的Task，并将该指针赋给OSTCBHighRdy和OSTCBCur。然后调用OSStartHighRdy()开始运行该进程。

OSStartHighRdy()为用户自定义函数，在这个函数中，主要功能就是进行堆栈切换并将OSRunning设置为TRUE表示OS已经开始运行，然后将保存的寄存器弹出，最后执行中断返回指令IRET就跳到OSTCBHighRdy的最开始处运行了。

uC/OS-II源码分析(总体思路三)

OSTimeDly

在Task中，一般执行一段时间之后调用OSTimeDly推迟一段时间再继续运行，OSTimeDly将本进程从Ready TCBList中删除，然后将Delay的时间设置给OSTCBDly，最后调用OS_Sched进行进程调度。

void OSTimeDly (INT16U ticks) { INT8U y; if (ticks > 0) {

OS_ENTER_CRITICAL(); y = OSTCBCur->OSTCBY;

OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX; if (OSRdyTbl[y] == 0) {

OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY; }

OSTCBCur->OSTCBDly = ticks; OS_EXIT_CRITICAL();

OS_Sched(); } }

如果ticks为零，说明不需延迟，则什么事情都不做。否则，调用OS_ENTER_CRITICAL进入临界段，将本进程从Ready TCBList中删除的代码如下：

y = OSTCBCur->OSTCBY;

OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX; if (OSRdyTbl[y] == 0) {

OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY; }

y为当前进程所在Group，OSRdyTbl[y]为该Group所在字节，&=~则将该字节中本进程所占用的Bit清零。如果OSRdyTbl[y]为0，则说明这个Group中没有进程处于Ready状态，则将OSRdyGrp中该Group所占用的Bit清零。然后将ticks保存在OSTCBDly中，每次OSTimeTick运行时会将这个值减一直至为零。

调用OS_EXIT_CRITICAL离开临界段，紧接着调用OS_Sched进入调度例程。

OS_Sched

OS_Sched是进程调度所使用的函数，在这里面找到最高优先级的进程，然后切换到该进程运行。

void OS_Sched (void) { INT8U y;

OS_ENTER_CRITICAL(); if (OSIntNesting == 0) { if (OSLockNesting == 0) {

y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];

OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]); if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) {

OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy]; OSCtxSwCtr++; OS_TASK_SW(); } } }

OS_EXIT_CRITICAL(); }

OS_Sched不允许在中断嵌套中调用，因此先判断是否是中断嵌套，并且是否限制进程调度，这两个条件都满足之后，找到最高优先级的进程，如果这个进程不是当前进程，则将新的进程TCB指针保存到OSTCBHighRdy中，为调度计数器OSCtxSwCtr加一，然后调用宏OS_TASK_SW()进行切换。

OS_TASK_SW()宏也是一个自定义的宏，uC/OS-II推荐使用软中断方式实现。

OSCtxSw是一个中断响应函数，一般我们在初始化时将这个软终端和OSCtxSw挂接好。在OSCtxSw中所需要做的事情就是将当前寄存器的值保存到当前堆栈中，然后切换堆栈到新进程的堆栈，将寄存器的值出栈，然后调用中断返回指令IRET就返回到新进程中断前的地方继续执行了。