Stm32平臺(tái)UCOSII的簡單使用及注意事項(xiàng)

1.與UCOSII有關(guān)的幾個(gè)概念：任務(wù)優(yōu)先級，任務(wù)堆棧，任務(wù)控制塊，任務(wù)就緒表和任務(wù)調(diào)度器

任務(wù)優(yōu)先級，這個(gè)概念比較好理解， ucos 中，每個(gè)任務(wù)都有唯一的一個(gè)優(yōu)先級。優(yōu)先級是

任務(wù)的唯一標(biāo)識(shí)。在 UCOSII 中，使用 CPU 的時(shí)候，優(yōu)先級高（數(shù)值?。┑娜蝿?wù)比優(yōu)先級低的

任務(wù)具有優(yōu)先使用權(quán)，即任務(wù)就緒表中總是優(yōu)先級最高的任務(wù)獲得 CPU 使用權(quán)，只有高優(yōu)先級

的任務(wù)讓出 CPU 使用權(quán)（比如延時(shí)）時(shí)，低優(yōu)先級的任務(wù)才能獲得 CPU 使用權(quán)。 UCOSII 不支

持多個(gè)任務(wù)優(yōu)先級相同，也就是每個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級必須不一樣。

任務(wù)堆棧，就是存儲(chǔ)器中的連續(xù)存儲(chǔ)空間。為了滿足任務(wù)切換和響應(yīng)中斷時(shí)保存 CPU 寄存

器中的內(nèi)容以及任務(wù)調(diào)用其他函數(shù)時(shí)的需要，每個(gè)任務(wù)都有自己的堆棧。在創(chuàng)建任務(wù)的時(shí)候，

任務(wù)堆棧是任務(wù)創(chuàng)建的一個(gè)重要入口參數(shù)。

任務(wù)控制塊 OS_TCB，用來記錄任務(wù)堆棧指針，任務(wù)當(dāng)前狀態(tài)以及任務(wù)優(yōu)先級等任務(wù)屬性。

UCOSII 的任何任務(wù)都是通過任務(wù)控制塊（ TCB）的東西來控制的，一旦任務(wù)創(chuàng)建了，任務(wù)控

制塊 OS_TCB 就會(huì)被賦值。每個(gè)任務(wù)管理塊有 3 個(gè)最重要的參數(shù)： 1，任務(wù)函數(shù)指針； 2，任務(wù)

堆棧指針； 3，任務(wù)優(yōu)先級；任務(wù)控制塊就是任務(wù)在系統(tǒng)里面的身份證（ UCOSII 通過優(yōu)先級識(shí)

別任務(wù)），任務(wù)控制塊我們就不再詳細(xì)介紹了，詳細(xì)介紹請參考任哲老師的《嵌入式實(shí)時(shí)操作

系統(tǒng) UCOSII 原理及應(yīng)用》一書第二章。

任務(wù)就緒表，簡而言之就是用來記錄系統(tǒng)中所有處于就緒狀態(tài)的任務(wù)。它是一個(gè)位圖，系

統(tǒng)中每個(gè)任務(wù)都在這個(gè)位圖中占據(jù)一個(gè)進(jìn)制位，該位置的狀態(tài)（ 1 或者 0）就表示任務(wù)是否處于

就緒狀態(tài)。

任務(wù)調(diào)度的作用一是在任務(wù)就緒表中查找優(yōu)先級最高的就緒任務(wù)，二是實(shí)現(xiàn)任務(wù)的切換。

比如說，當(dāng)一個(gè)任務(wù)釋放 cpu 控制權(quán)后，進(jìn)行一次任務(wù)調(diào)度，這個(gè)時(shí)候任務(wù)調(diào)度器首先要去任
務(wù)就緒表查詢優(yōu)先級最高的就緒任務(wù)，查到之后，進(jìn)行一次任務(wù)切換，轉(zhuǎn)而去執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)。

UCOSII 的每個(gè)任務(wù)都是一個(gè)死循環(huán)。每個(gè)任務(wù)都處在以下 5 種狀態(tài)之一的狀態(tài)下，這 5

種狀態(tài)是：睡眠狀態(tài)、 就緒狀態(tài)、 運(yùn)行狀態(tài)、 等待狀態(tài)(等待某一事件發(fā)生)和中斷服務(wù)狀態(tài)。

睡眠狀態(tài)，任務(wù)在沒有被配備任務(wù)控制塊或被剝奪了任務(wù)控制塊時(shí)的狀態(tài)。
就緒狀態(tài)，系統(tǒng)為任務(wù)配備了任務(wù)控制塊且在任務(wù)就緒表中進(jìn)行了就緒登記，任務(wù)已經(jīng)準(zhǔn)
備好了，但由于該任務(wù)的優(yōu)先級比正在運(yùn)行的任務(wù)的優(yōu)先級低， 還暫時(shí)不能運(yùn)行，這時(shí)任務(wù)的
狀態(tài)叫做就緒狀態(tài)。
運(yùn)行狀態(tài)，該任務(wù)獲得 CPU 使用權(quán)，并正在運(yùn)行中，此時(shí)的任務(wù)狀態(tài)叫做運(yùn)行狀態(tài)。
等待狀態(tài)，正在運(yùn)行的任務(wù)，需要等待一段時(shí)間或需要等待一個(gè)事件發(fā)生再運(yùn)行時(shí)，該任
務(wù)就會(huì)把 CPU 的使用權(quán)讓給別的任務(wù)而使任務(wù)進(jìn)入等待狀態(tài)。
中斷服務(wù)狀態(tài)，一個(gè)正在運(yùn)行的任務(wù)一旦響應(yīng)中斷申請就會(huì)中止運(yùn)行而去執(zhí)行中斷服務(wù)程
序，這時(shí)任務(wù)的狀態(tài)叫做中斷服務(wù)狀態(tài)。

2.與使用有關(guān)的函數(shù)

1.建立任務(wù)（有兩個(gè)函數(shù)：OSTaskCreate 和 OSTaskCreateExt，一般用 OSTaskCreat 函數(shù)來創(chuàng)建任務(wù)）

OSTaskCreate(void(*task)(void*pd),void*pdata,OS_STK*ptos,INTU prio)

該函數(shù)包括 4 個(gè)參數(shù)： task：是指向任務(wù)代碼的指針； pdata：是任務(wù)開始執(zhí)行時(shí)，傳

遞給任務(wù)的參數(shù)的指針； ptos：是分配給任務(wù)的堆棧的棧頂指針； prio 是分配給任務(wù)的優(yōu)
先級。

每個(gè)任務(wù)都有自己的堆棧，堆棧必須申明為 OS_STK 類型， 并且由連續(xù)的內(nèi)存空間組

成?？梢造o態(tài)分配堆棧空間，也可以動(dòng)態(tài)分配堆?？臻g

2.刪除任務(wù)INT8U OSTaskDel(INT8U prio)；

所謂的任務(wù)刪除，其實(shí)就是把任務(wù)置于睡眠狀態(tài)，并不是把任務(wù)代碼給刪除了。

其中參數(shù) prio 就是我們要?jiǎng)h除的任務(wù)的優(yōu)先級，可見該函數(shù)是通過任務(wù)優(yōu)先級來實(shí)現(xiàn)
任務(wù)刪除的。
特別注意：任務(wù)不能隨便刪除，必須在確保被刪除任務(wù)的資源被釋放的前提下才能刪
除！

3.請求刪除任務(wù)INT8U OSTaskDelReq(INT8U prio)

前面提到，必須確保被刪除任務(wù)的資源被釋放的前提下才能將其刪除，所以我們通過
向被刪除任務(wù)發(fā)送刪除請求，來實(shí)現(xiàn)任務(wù)釋放自身占用資源后再刪除。

4.改變?nèi)蝿?wù)的優(yōu)先級INT8U OSTaskChangePrio(INT8U oldprio,INT8U newprio)

5.任務(wù)掛起函數(shù) INT8U OSTaskSuspend(INT8U prio)

任務(wù)掛起和任務(wù)刪除有點(diǎn)類似，但是又有區(qū)別，任務(wù)掛起只是將被掛起任務(wù)的就緒標(biāo)
志刪除，并做任務(wù)掛起記錄，并沒有將任務(wù)控制塊任務(wù)控制塊鏈表里面刪除，也不需要釋
放其資源，而任務(wù)刪除則必須先釋放被刪除任務(wù)的資源，并將被刪除任務(wù)的任務(wù)控制塊也
給刪了。被掛起的任務(wù)，在恢復(fù)（解掛）后可以繼續(xù)運(yùn)行。

6.任務(wù)恢復(fù)（解掛）INT8U OSTaskResume(INT8U prio)

有任務(wù)掛起函數(shù)，就有任務(wù)恢復(fù)函數(shù)，通過該函數(shù)將被掛起的任務(wù)恢復(fù)，讓調(diào)度器能
夠重新調(diào)度該函數(shù)。 UCOSII 提供的任務(wù)恢復(fù)函數(shù)原型為：

7.任務(wù)信息查詢INT8U OSTaskQuery(INT8U prio,OS_TCB *pdata)
這個(gè)函數(shù)獲得的是對應(yīng)任務(wù)的 OS_TCB 中內(nèi)容的拷貝。

UCOS 中，任務(wù)優(yōu)先級可以用來作為任務(wù)的唯一標(biāo)識(shí)（身份證），所以任務(wù)優(yōu)先級對任務(wù)而言是唯一的，
而且是不可重復(fù)的

3.注意事項(xiàng)

注意UCOSII為搶占式內(nèi)核，高優(yōu)先級的應(yīng)用可以立即獲取CPU使用權(quán)。因此在寫任務(wù)程序時(shí)，高優(yōu)先級任務(wù)一定要有延時(shí)函數(shù)，而且延時(shí)周期必須大于UCOS系統(tǒng)的時(shí)鐘節(jié)拍才能保證低優(yōu)先級的任務(wù)有機(jī)會(huì)獲取CPU使用權(quán)。