UC/OS-II内核调度分析

　　一.内核概述：

　　多任务系统中，内核负责管理各个任务，或者说为每个任务分配CPU时间，并且负责任务之间的通讯。内核提供的基本服务是任务切换。之所以使用实时内核可以大大简化应用系统的设计，是因为实时内核允许将应用分成若干个任务，由实时内核来管理它们。内核本身也增加了应用程序的额外负荷，代码空间增加ROM的用量，内核本身的数据结构增加了RAM的用量。但更主要的是，每个任务要有自己的栈空间，这一块吃起内存来是相当厉害的。内核本身对CPU的占用时间一般在2到5个百分点之间。

　　UC/OS-II有一个精巧的内核调度算法,实时内核精小，执行效率高，算法巧妙,代码空间很少。

　　二.UC/OS-II内核调度特点：

　　1.只支持基于优先级的抢占式调度算法，不支持时间片轮训;

　　2.64个优先级,只能创建64个任务,用户只能创建56个任务;

　　3.每个任务优先级都不相同。

　　4.不支持优先级逆转;

　　5.READY队列通过内存映射表实现快速查询。效率非常高;

　　6.支持时钟节拍;

　　7.支持信号量，消息队列，事件控制块，事件标志组，消息邮箱任务通讯机制;

　　8.支持中断嵌套，中断嵌套层数可达255层，中断使用当前任务的堆栈保存上下文;

　　9.每个任务有自己的堆栈，堆栈大小用户自己设定;

　　10.支持动态修改任务优先级;

　　11.任务TCB为静态数组，建立任务只是从中获得一个TCB，不用动态分配，释放内存;

　　12.任务堆栈为用户静态或者动态创建，在任务创建外完成，任务创建本身不进行动态内存分配;

　　13.任务的总个数(OS_MAX_TASKS)由用户决定;

　　14.0优先级最高，63优先级最低;

　　15.有一个优先级最低的空闲任务,在没有用户任务运行的时候运行.

　　三.任务控制块OS_TCB描述：

　　UC/OS-II的TCB数据结构简单，内容容易理解，保存最基本的任务信息，同时还支持裁减来减小内存消耗，TCB是事先根据用户配置，静态分配内存的结构数组，通过优先级序号进行添加，查找，删除等功能。减少动态内存分配和释放。因为依靠优先级进行TCB分配，每个任务必须有自己的优先级，不能和其他任务具有相同的优先级。

　　typedefstructos_tcb

　　{

　　OS_STK*OSTCBStkPtr;

　　#ifOS_TASK_CREATE_EXT_EN

　　void*OSTCBExtPtr;

　　OS_STK*OSTCBStkBottom;

　　INT32UOSTCBStkSize;

　　INT16UOSTCBOpt;

　　INT16UOSTCBId;

　　#endif

　　structos_tcb*OSTCBNext;

　　structos_tcb*OSTCBPrev;

　　#if(OS_Q_EN&&(OS_MAX_QS>=2))||OS_MBOX_EN||OS_SEM_EN

　　OS_EVENT*OSTCBEventPtr;

　　#endif

　　#if(OS_Q_EN&&(OS_MAX_QS>=2))||OS_MBOX_EN

　　void*OSTCBMsg;

　　#endif

　　INT16UOSTCBDly;

　　INT8UOSTCBStat;

　　INT8UOSTCBPrio;

　　INT8UOSTCBX;

　　INT8UOSTCBY;

　　INT8UOSTCBBitX;

　　INT8UOSTCBBitY;

　　#ifOS_TASK_DEL_EN

　　BOOLEANOSTCBDelReq;

　　#endif

　　}OS_TCB;

　　.OSTCBStkPtr是指向当前任务栈顶的指针。

　　.*OSTCBExtPtr;：任务扩展模块使用;

　　.*OSTCBStkBottom;

　　.OSTCBStkSize;.

　　.OSTCBOpt;

　　.OSTCBId;

　　.OSTCBNext和.OSTCBPrev用于任务控制块OS_TCBs的双重链接，

　　.OSTCBEventPtr是指向事件控制块的指针

　　.OSTCBMsg是指向传给任务的消息的指针。

　　.OSTCBDly当需要把任务延时若干时钟节拍时要用到这个变量，或者需要把任务挂起一段时间以等待某事件的发生，

　　.OSTCBStat是任务的状态字。

　　.OSTCBPrio是任务优先级。

　　.OSTCBX,.OSTCBY,.OSTCBBitX和.OSTCBBitY用于加速任务进入就绪态的过程或进入等待事件发生状态的过程

　　OSTCBY=priority>>3;

　　OSTCBBitY=OSMapTbl[priority>>3];

　　OSTCBX=priority&0x07;

　　OSTCBBitX=OSMapTbl[priority&0x07];

　　.OSTCBDelReq是一个布尔量，用于表示该任务是否需要删除