UCOS操作系统

文章目录

UCOS操作系统
前言
一、空闲任务
二、时钟节拍任务
三、统计任务
四、定时任务
五、中断服务管理任务
六、钩子函数

前言

在 UCOSIII 中系统内部任务扩展到了 5 个部分：
1 空闲任务
2 时钟节拍任务
3 统计任务
4 定时任务
5 中断服务管理任务
6 钩子函数

一、空闲任务

OS_IdleTask()，在 os_core.c 文件中定义。任务 OS_IdleTask()是必须创建的，不过不需要手动创建，在调用 OS_Init()初始化 UCOS 的时候就会被创建。

空闲任务特点：
1、空闲任务是UCOSIII创建的第一个任务。
2、空闲任务是UCOSIII必须创建的。
3、空闲任务优先级总是为OS_CFG_PRIO_MAK-1。
4、空闲任务中不能调用任何可使空闲任务进入等待态的函数！

二、时钟节拍任务

时钟节拍任务用来跟踪任务延时和任务等待超时，任务函数为OS_TickTask()，是UCOSIII必须创建的一个任务，任务优先级用宏OS_CFG_TICK_TASK_PRIO来定义，一般时钟节拍任务的任务应该设置一个相对较高的优先级。

三、统计任务

在UCOSIII中统计任务可用来统计CPU的使用率、各个任务的CPU使用率和各任务的堆栈使用情况，默认情况下统计任务是不会创建的。如果要开启统计任务的话需要做如下步骤：
1、将宏OS_CFG_STAT_TASK_EN置1。
2、必须在main函数创建的以一个任务也是唯一的一个应用任务里面调用函数OSStatTaskCPUUsageInit()。
3、统计任务的优先级通过宏OS_CFG_STAT_TASK_PRIO来设置，一般设置OS_CFG_PRIO_MAX-2,也就是倒数第二个优先级。（空闲任务倒数第一）

如果将宏 OS_CFG_STAT_TASK_STK_CHK_EN 置 1 的话表示检查任务堆栈使用情况，那么统计任务就会调用 OSTaskStkChk()函数来计算所有已创建任务的堆栈使用量，并将检测结果写入到每个任务的 OS_TCB 中的 StkFree 和 StkUsed 中

四、定时任务

UCOSIII 提供软件定时器功能，定时任务是可选的，将宏 OS_CFG_TMR_EN 设置为 1 就会使能定时任务，在 OSInit()中将会调用函数 OS_TmrInit()来创建定时任务。定时任务的优先级通过宏 OS_CFG_TMR_TASK_PRIO 定义，ALIENTEK 默认将定时器任务优先级设置为 2。

五、中断服务管理任务

当把os_cfg.h文件中的宏OS_CFG_ISR_POST_DEFERRED_EN置1就会使能中断服务管理任务，当ISR(中断服务函数)调用UCOSIII提供的“post”函数时，要发送的数据和发送的目的地都会存入一个特别的缓冲队列中，当所有嵌套的ISR都执行完成以后UCOSIII会做任务切换，运行中断服务管理任务，该任务会把缓存队列中存放的信息重发给相应的任务。这样做的好处就是可以减少中断关闭的时间，否则，在ISR中还需要把任务从等待列表中删除，并把任务放入就绪表，以及做一些其他的耗时操作。

中断服务管理任务的优先级永远为0，不可更改！

六、钩子函数

钩子函数一般主要是用来扩展其他函数(任务)功能的，钩子函数有如下几个：
1、OSIdleTaskHook()，空闲任务调用这个函数，可以用来让CPU进入低功耗模式
2、OSInitHook()，系统初始化函数OSInit()调用此函数。
3、OSStatTaskHook(),统计任务每秒中都会调用这个函数，此函数允许你向统计任务中添加自己的应用函数。
4、OSTaskCreateHook(),任务创建的钩子函数。
5、OSTaskDelHook(),任务删除的钩子函数。
6、OSTaskReturnHook(),任务意外返回时调用的钩子函数，比如删除某个任务
7、OSTaskSwHook(),任务切换时候调用的钩子函数。
8、OSTimeTickHook()，滴答定时器调用的钩子函数。
使用空闲任务钩子函数的话需要将宏
OS_CFG_APP_HOOKS_EN 置 1，即允许使用空闲任务的钩子函数。

注意！在空闲任务的钩子函数中不能调用任何可以是空闲进入等待态的代码，原因很简单，CPU 总是在不停的运行，需要一直工作，不能让 CPU 停下来，哪怕是执行一些对应用没有任何用的代码，比如简单的将一个变量加一。在 UCOS 中为了让 CPU 一直工作，在所有应用任务都进入等待态的时候 CPU 会执行空闲任务，我们可以从空闲任务的任务函数 OS_IdleTask()看出，在 OS_IdleTask()中没有任何可以让空闲任务进入等待态的代码。如果在 OS_IdleTask()中有可以让空闲任务进入等待态的代码的话有可能会在同一时刻所有任务(应用任务和空闲任务)同时进入等待态，此时 CPU 就会无所事事了，所以在空闲任务的钩子函数 OSIdleTaskHook()中不能出现可以让空闲任务进入等待态的代码！这点很重要，一定要谨记！