一些重要的uC/OS-II API介紹

 任何一個(gè)操作系統(tǒng)都會(huì)提供大量的API供程序員使用，uC/OS-II也不例外。由于uC/OS-II面向的是嵌入式開發(fā)，并不要求大而全，所以內(nèi)核提供的API也就大多和多任務(wù)息息相關(guān)。主要的有以下幾類：

1. 任務(wù)類

2. 同步和消息類

3. 時(shí)間類

4. 臨界區(qū)

1. 任務(wù)類

1) 函數(shù)

OSTaskCreate函數(shù)

這個(gè)函數(shù)應(yīng)該至少再main函數(shù)內(nèi)調(diào)用一次，在OSInit函數(shù)調(diào)用之后調(diào)用。作用就是創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)。目前有四個(gè)參數(shù)，分別是任務(wù)的入口地址，任務(wù)的參數(shù)，任務(wù)堆棧的首地址和任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。調(diào)用本函數(shù)后，系統(tǒng)會(huì)首先從TCB空閑列表內(nèi)申請(qǐng)一個(gè)空的TCB指針，然后將會(huì)根據(jù)用戶給出參數(shù)初始化任務(wù)堆棧，并在內(nèi)部的任務(wù)就緒表內(nèi)標(biāo)記該任務(wù)為就緒狀態(tài)。最后返回，這樣一個(gè)任務(wù)就創(chuàng)建成功了。

OSTaskSuspend函數(shù)

這個(gè)函數(shù)很簡單，一看名字就該明白它的作用，它可以將指定的任務(wù)掛起。如果掛起的是當(dāng)前任務(wù)的話，那么還會(huì)引發(fā)系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)切換先導(dǎo)函數(shù)OSShed來進(jìn)行一次任務(wù)切換。這個(gè)函數(shù)只有一個(gè)參數(shù)，那就是指定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。那為什么是優(yōu)先級(jí)呢?事實(shí)上在系統(tǒng)內(nèi)部，優(yōu)先級(jí)除了表示一個(gè)任務(wù)執(zhí)行的先后次序外，還起著分別每一個(gè)任務(wù)的作用，換句話說，優(yōu)先級(jí)也就是任務(wù)的ID。所以u(píng)C/OS-II不允許出現(xiàn)相同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)。

OSTaskResume函數(shù)

這個(gè)函數(shù)和上面的函數(shù)正好相反，它用于將指定的已經(jīng)掛起的函數(shù)恢復(fù)成就緒狀態(tài)。如果恢復(fù)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)高于當(dāng)前任務(wù)，那么還為引發(fā)一次任務(wù)切換。其參數(shù)類似OSTaskSuspend函數(shù)，為指定任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。需要特別說明是，本函數(shù)并不要求和OSTaskSuspend函數(shù)成對(duì)使用。

2)任務(wù)狀態(tài)

睡眠態(tài)：

任務(wù)駐留在ROM或RAM中但是還沒有交給uC/OS-II來管理。

就緒態(tài)：

任務(wù)一旦建立就立即進(jìn)入就緒態(tài)，準(zhǔn)備運(yùn)行。任務(wù)的建立可以是多任務(wù)運(yùn)行之前，也可以是多任務(wù)運(yùn)行中。任務(wù)中也可以建立另一個(gè)任務(wù)，如果被建立的任務(wù)的優(yōu)先級(jí)高于建立它的任務(wù)，它立刻進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。

運(yùn)行態(tài)：

多任務(wù)建立后，可以調(diào)用OSStart()開始運(yùn)行多任務(wù)，該函數(shù)只能在啟動(dòng)時(shí)調(diào)用一次。CPU只有一個(gè)，任何時(shí)刻只有一個(gè)任務(wù)處于運(yùn)行態(tài)(掌握CPU的使用權(quán))。uC/OS-II是基于優(yōu)先級(jí)調(diào)度的，所以要一個(gè)任務(wù)處于運(yùn)行態(tài)，那么就需要所有優(yōu)先級(jí)高于該任務(wù)的任務(wù)處于等待狀態(tài)或者這些高優(yōu)先級(jí)任務(wù)被刪除了。

等待態(tài)：

一種情況是為了避免高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)稱霸CPU，那么就需要周期性的把這個(gè)任務(wù)掛起讓其他較低的優(yōu)先級(jí)的任務(wù)有機(jī)會(huì)被執(zhí)行?？梢酝ㄟ^調(diào)用OSTimeDly()和OSTimeDlyHMSM()來將任務(wù)自身延遲一段時(shí)間。

另外一種情況是當(dāng)運(yùn)行著的任務(wù)需要等待某一個(gè)事件的發(fā)生的時(shí)候，那么此時(shí)它占著CPU什么也不干太浪費(fèi)，趁著等待的時(shí)刻讓其他低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)運(yùn)行運(yùn)行就非常不錯(cuò)了。那么這個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)可以根據(jù)自己具體的需要調(diào)用以下函數(shù)是自己處于等待狀態(tài)：OSFlagPend()、OSSemPend()、OSMutexPend()、OSMboxPend()或OSQPend()?？偨Y(jié)一下，都是一些Pend函數(shù)。

中斷服務(wù)態(tài)：

正在運(yùn)行的任務(wù)被中斷打斷的狀態(tài)。這里需要注意的是，當(dāng)中斷返回后不一定就返回到被打斷的任務(wù)，因?yàn)樵趗C/OS-II中始終都是以任務(wù)的優(yōu)先級(jí)來判定哪個(gè)任務(wù)該執(zhí)行。

2. 同步和消息類

1)信號(hào)量

μC/OS-II中的信號(hào)量由兩部分組成：一個(gè)是信號(hào)量的計(jì)數(shù)值，它是一個(gè)16位的無符號(hào)整數(shù)(0 到65,535之間);另一個(gè)是由等待該信號(hào)量的任務(wù)組成的等待任務(wù)表。用戶要在OS_CFG.H中將OS_SEM_EN開關(guān)量常數(shù)置成1，這樣μC/OS-II才能支持信號(hào)量。

建立一個(gè)信號(hào)量, OSSemCreate(INT16U cnt )

等待一個(gè)信號(hào)量, OSSemPend(OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err )

發(fā)送一個(gè)信號(hào)量, OSSemPost(OS_EVENT *pevent )

無等待地請(qǐng)求一個(gè)信號(hào)量, OSSemAccept(OS_EVENT *pevent )

查詢一個(gè)信號(hào)量的當(dāng)前狀態(tài), OSSemQuery()

郵箱

郵箱是μC/OS-II中另一種通訊機(jī)制，它可以使一個(gè)任務(wù)或者中斷服務(wù)子程序向另一個(gè)任務(wù)發(fā)送一個(gè)指針型的變量。該指針指向一個(gè)包含了特定“消息”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。為了在μC/OS-II中使用郵箱，必須將OS_CFG.H中的OS_MBOX_EN常數(shù)置為1。

建立一個(gè)郵箱，OSMboxCreate()

等待一個(gè)郵箱中的消息，OSMboxPend()

發(fā)送一個(gè)消息到郵箱中，OSMboxPost()

無等待地從郵箱中得到一個(gè)消息, OSMboxAccept()

查詢一個(gè)郵箱的狀態(tài), OSMboxQuery()

如果用戶只需要二值信號(hào)量和郵箱，這樣做可以節(jié)省代碼空間。這時(shí)可以將OS_SEM_EN設(shè)置為0，只使用郵箱就可以了。

3)消息隊(duì)列

消息隊(duì)列實(shí)際上是郵箱的集合

建立一個(gè)消息隊(duì)列 OS_EVENT *OSQCreate (void **start, INT16U size)

等待一個(gè)消息隊(duì)列中的消息，OSQPend()

向消息隊(duì)列發(fā)送一個(gè)消息(FIFO)，OSQPost()

向消息隊(duì)列發(fā)送一個(gè)消息(后進(jìn)先出LIFO)，OSQPostFront()

無等待地從一個(gè)消息隊(duì)列中取得消息, OSQAccept()

查詢一個(gè)消息隊(duì)列的狀態(tài)，OSQQuery()

3. 時(shí)間類

OSTimeDly函數(shù)

這應(yīng)該調(diào)用最多的一個(gè)函數(shù)了，這個(gè)函數(shù)完成功能很簡單，就是先掛起當(dāng)起當(dāng)前任務(wù)，然后進(jìn)行任務(wù)切換，在指定的時(shí)間到來之后，將當(dāng)前任務(wù)恢復(fù)為就緒狀態(tài)，但是并不一定運(yùn)行，如果恢復(fù)后是優(yōu)先級(jí)最高就緒任務(wù)的話，那么運(yùn)行之。簡單點(diǎn)說，就是可以任務(wù)延時(shí)一定時(shí)間后再次執(zhí)行它，或者說，暫時(shí)放棄CPU的使用權(quán)。一個(gè)任務(wù)可以不顯式的調(diào)用這些可以導(dǎo)致放棄CPU使用權(quán)的API，但那樣多任務(wù)性能會(huì)大大降低，因?yàn)榇藭r(shí)僅僅依靠時(shí)鐘機(jī)制在進(jìn)行任務(wù)切換。一個(gè)好的任務(wù)應(yīng)該在完成一些操作主動(dòng)放棄使用權(quán)!

4. 中斷類

OS_ENTER_CRITICAL宏

很多人都以為它是個(gè)函數(shù)，其實(shí)不然，仔細(xì)分析一下OS_CPU.H文件，它和下面馬上要談到的OS_EXIT_CRITICAL都是宏。他們都是涉及特定CPU的實(shí)現(xiàn)。一般都被替換為一條或者幾條嵌入式匯編代碼。由于系統(tǒng)希望向上層程序員隱藏內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，故而一般都宣稱執(zhí)行此條指令后系統(tǒng)進(jìn)入臨界區(qū)。其實(shí)，它就是關(guān)個(gè)中斷而已。這樣，只要任務(wù)不主動(dòng)放棄CPU使用權(quán)，別的任務(wù)就沒有占用CPU的機(jī)會(huì)了，相對(duì)這個(gè)任務(wù)而言，它就是獨(dú)占了。所以說進(jìn)入臨界區(qū)了。這個(gè)宏能少用還是少用，因?yàn)樗鼤?huì)破壞系統(tǒng)的一些服務(wù)，尤其是時(shí)間服務(wù)。并使系統(tǒng)對(duì)外界響應(yīng)性能降低。[!--empirenews.page--]

OS_EXIT_CRITICAL宏

這個(gè)是和上面介紹的宏配套使用另一個(gè)宏，它在系統(tǒng)手冊(cè)里的說明是退出臨界區(qū)。其實(shí)它就是重新開中斷。需要注意的是，它必須和上面的宏成對(duì)出現(xiàn)，否則會(huì)帶來意想不到的后果。最壞的情況下，系統(tǒng)會(huì)崩潰。我們推薦程序員們盡量少使用這兩個(gè)宏調(diào)用，因?yàn)樗麄兊拇_會(huì)破壞系統(tǒng)的多任務(wù)性能。