树立一个AVR单片机RTOS（7）—占先式内核(只带延时服务)

第七篇:占先式内核(只带延时服务)

Preemptive Multitasking

当我们了解时刻片轮流调度法的使命调度方法后，占先式的内核的原理，现已伸手可及了。

先想想，占先式内核是在什么地方完结使命调度的呢？对了，它在能够在使命中进行调度，这个在协作式的内核中现已做到了；一起，它也能够在中止完毕后进行调度，这个问题，现已在时刻片轮流调度法中现已做到了。

由于中止是能够嵌套的，只要当各层嵌套中要求调度，而且中止嵌套回来到开端进入的中止的那一层时，才干进行使命调度。

#include <avr/io.h>

#include

#include

unsigned char Stack[400];

register unsigned char OSRdyTbl asm(“r2”); //使命运转安排妥当表

register unsigned char OSTaskRunningPrio asm(“r3”); //正在运转的使命

register unsigned char IntNum asm(“r4”); //中止嵌套计数器

//只要傍边止嵌套数为0，而且有中止要求时，才干在退出中止时，进行使命调度

register unsigned char OSCoreState asm(“r16”); //体系中心标志位,R16编译器没有运用

//只要大于R15的寄存器才干直接赋值例LDI R16,0x01

//0x01正在使命切换0x02有中止要求切换

#define OS_TASKS 3 //设定运转使命的数量

struct TaskCtrBlock

{

unsigned int OSTaskStackTop; //保存使命的仓库顶

unsigned int OSWaitTick; //使命延时时钟

} TCB[OS_TASKS+1];

//避免被编译器占用

//register unsigned char tempR4 asm(“r4”);

register unsigned char tempR5 asm(“r5”);

register unsigned char tempR6 asm(“r6”);

register unsigned char tempR7 asm(“r7”);

register unsigned char tempR8 asm(“r8”);

register unsigned char tempR9 asm(“r9”);

register unsigned char tempR10 asm(“r10”);

register unsigned char tempR11 asm(“r11”);

register unsigned char tempR12 asm(“r12”);

register unsigned char tempR13 asm(“r13”);

register unsigned char tempR14 asm(“r14”);

register unsigned char tempR15 asm(“r15”);

//register unsigned char tempR16 asm(“r16”);

register unsigned char tempR16 asm(“r17”);

//树立使命

void OSTaskCreate(void (*Task)(void),unsigned char *Stack,unsigned char TaskID)

{

unsigned char i;

*Stack–=(unsigned int)Task>>8; //将使命的地址高位压入仓库，

*Stack–=(unsigned int)Task; //将使命的地址低位压入仓库，

*Stack–=0x00; //R1 __zero_reg__

*Stack–=0x00; //R0 __tmp_reg__

*Stack–=0x80;

//SREG在使命中，敞开大局中止

for(i=0;i<14;i++) //在avr-libc中的FAQ中的What registers are used by the C compiler?

*Stack–=i; //描绘了寄存器的效果

TCB[TaskID].OSTaskStackTop=(unsigned int)Stack; //将人工仓库的栈顶，保存到仓库的数组中

OSRdyTbl|=0x01<

}

//开端使命调度,从最低优先级的使命的开端

void OSStartTask()

{

OSTaskRunningPrio=OS_TASKS;

SP=TCB[OS_TASKS].OSTaskStackTop+17;

__asm__ __volatile__( “reti” “\n\t” );

}

//进行使命调度

void OSSched(void)

{

__asm__ __volatile__(“LDI R16,0x01 \n\t”);

//铲除中止要求使命切换的标志位,设置正在使命切换标志位

__asm__ __volatile__(“SEI \n\t”);

//开中止,由于如果因中止在使命调度中进行,要从头进行调度时，现已关中止

//依据中止时保存寄存器的次第入栈，模仿一次中止后，入栈的状况

__asm__ __volatile__(“PUSH __zero_reg__ \n\t”); //R1

__asm__ __volatile__(“PUSH __tmp_reg__ \n\t”); //R0

__asm__ __volatile__(“IN __tmp_reg__,__SREG__ \n\t”); //保存状况寄存器SREG

__asm__ __volatile__(“PUSH __tmp_reg__ \n\t”);

__asm__ __volatile__(“CLR __zero_reg__ \n\t”); //R0从头清零

__asm__ __volatile__(“PUSH R18 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“PUSH R19 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“PUSH R20 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“PUSH R21 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“PUSH R22 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“PUSH R23 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“PUSH R24 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“PUSH R25 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“PUSH R26 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“PUSH R27 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“PUSH R30 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“PUSH R31 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“Int_OSSched: \n\t”); //傍边止要求调度，直接进入这儿

__asm__ __volatile__(“SEI \n\t”);

//开中止,由于如果因中止在使命调度中进行，现已关中止

__asm__ __volatile__(“PUSH R28 \n\t”); //R28与R29用于树立在仓库上的指针

__asm__ __volatile__(“PUSH R29 \n\t”); //入栈完结

TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop=SP; //将正在运转的使命的仓库底保存

unsigned char OSNextTaskPrio; //在现有仓库上开设新的空间

for (OSNextTaskPrio = 0; //进行使命调度

OSNextTaskPrio < OS_TASKS && !(OSRdyTbl & (0x01<

OSNextTaskPrio++);

OSTaskRunningPrio = OSNextTaskPrio ;

cli(); //维护仓库转化

SP=TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop;

sei();

//依据中止时的出栈次第

__asm__ __volatile__(“POP R29 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R28 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R31 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R30 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R27 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R26 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R25 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R24 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R23 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R22 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R21 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R20 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R19 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP R18 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“POP __tmp_reg__ \n\t”); //SERG出栈并康复

__asm__ __volatile__(“OUT __SREG__,__tmp_reg__ \n\t”); //

__asm__ __volatile__(“POP __tmp_reg__ \n\t”); //R0出栈

__asm__ __volatile__(“POP __zero_reg__ \n\t”); //R1出栈

//中止时出栈完结

__asm__ __volatile__(“CLI \n\t”); //关中止

__asm__ __volatile__(“SBRC R16,1 \n\t”); //SBRC当寄存器位为0刚越过下一条指令

//查看是在调度时，是否有中止要求使命调度0x02是中止要求调度的标志位

__asm__ __volatile__(“RJMP OSSched \n\t”); //从头调度

__asm__ __volatile__(“LDI R16,0x00 \n\t”);

//铲除中止要求使命切换的标志位,铲除正在使命切换标志位

__asm__ __volatile__(“RETI \n\t”); //回来并开中止

}

//从中止退出并进行调度

void IntSwitch(void)

{

//傍边止无嵌套，而且没有在切换使命的过程中，直接进行使命切换

if(OSCoreState == 0x02 && IntNum==0)

{

//进入中止时，现已保存了SREG和R0,R1,R18~R27,R30,R31

__asm__ __volatile__(“POP R31 \n\t”); //去除因调用子程序而入栈的PC

__asm__ __volatile__(“POP R31 \n\t”);

__asm__ __volatile__(“LDI R16,0x01 \n\t”);

//铲除中止要求使命切换的标志位,设置正在使命切换标志位

__asm__ __volatile__(“RJMP Int_OSSched \n\t”); //从头调度

}

}

//使命延时

void OSTimeDly(unsigned int ticks)

{

if(ticks) //当延时有用

{

OSRdyTbl &= ~(0x01<

TCB[OSTaskRunningPrio].OSWaitTick=ticks;

OSSched(); //从头调度

}

}

void TCN0Init(void) //计时器0

{

TCCR0 = 0;

TCCR0 |= (1<

TIMSK |= (1<

TCNT0 = 100; //置计数起始值

}

SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)

{

IntNum++; //中止嵌套+1

sei(); //在中止中，重开中止

unsigned char i,j=0;

for(i=0;i

{

if(TCB[i].OSWaitTick)

{

TCB[i].OSWaitTick–;

if(TCB[i].OSWaitTick==0) //当使命时钟届时,有必要是由定时器减时的才行

{

OSRdyTbl |= (0x01<

OSCoreState|=0x02; //要求使命切换的标志位

}

}

}

TCNT0=100;

cli();

IntNum–; //中止嵌套-1

IntSwitch(); //进行使命调度

}

void Task0()

{

unsigned int j=0;

while(1)

{

PORTB=j++;

OSTimeDly(50);

}

}

void Task1()

{

unsigned int j=0;

while(1)

{

PORTC=j++;

OSTimeDly(20);

}

}

void Task2()

{

unsigned int j=0;

while(1)

{

PORTD=j++;

OSTimeDly(5);

}

}

void TaskScheduler()

{

OSSched();

while(1)

{

//OSSched(); //重复进行调度

}

}

int main(void)

{

TCN0Init();

OSRdyTbl=0;

IntNum=0;

OSTaskCreate(Task0,&Stack[99],0);

OSTaskCreate(Task1,&Stack[199],1);

OSTaskCreate(Task2,&Stack[299],2);

OSTaskCreate(TaskScheduler,&Stack[399],OS_TASKS);

OSStartTask();

}