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本文檔以ARM9（三星 2410/2440）為平臺(tái)，介紹一個(gè)多任務(wù)搶占式調(diào)度器------搶占式任務(wù)調(diào)度，提供延時(shí),掛起,恢復(fù)任務(wù)操作。最精簡(jiǎn)化，沒(méi)有加入信號(hào)量郵箱等同步通信機(jī)制。只實(shí)現(xiàn)一個(gè)基本任務(wù)調(diào)度器的功能。
雖然不能稱為操作系統(tǒng)，但已體現(xiàn)了小型嵌入式操作系統(tǒng)的精髓。OS代碼不到1.5K，核心函數(shù)只有幾個(gè)，思路簡(jiǎn)單明了。比起 UCOS，更適合用作多任務(wù)系統(tǒng)原理的學(xué)習(xí)入門(mén)。 對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，看UCOS的源代碼很容易迷糊。
回想初學(xué)嵌入式多任務(wù)系統(tǒng)時(shí)，什么都不懂，Jean J.Labrosse 的經(jīng)典之作《嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) uc/osII》看得我一頭霧水。事實(shí)上，使我對(duì)多任務(wù)的原理印象最深的是網(wǎng)上的一篇文章----《建立一個(gè)屬于自己的AVR的 RTOS》 。
學(xué)習(xí)就應(yīng)該這樣，循序漸進(jìn)。把一步步把簡(jiǎn)單的東西弄懂了，便沒(méi)有復(fù)雜的了，所謂水到渠成。
這篇文章是面對(duì)初學(xué)者的，把很多問(wèn)題簡(jiǎn)化了。希望對(duì)剛接觸嵌入式多任務(wù)系統(tǒng)的兄弟有所幫助。
必定存在不少 bug，歡迎指正。
什么是多任務(wù)系統(tǒng)？
就像我們用電腦時(shí)可以同時(shí)聽(tīng)歌，上網(wǎng)，編輯文檔等。在多任務(wù)系統(tǒng)中，可以同時(shí)執(zhí)行多個(gè)并行任務(wù)，各個(gè)任務(wù)之間互相獨(dú)立。通過(guò)操作系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)調(diào)度而實(shí)現(xiàn)宏觀上的“并發(fā)運(yùn)行” 。從宏觀上不同的任務(wù)并發(fā)運(yùn)行，好像每個(gè)任務(wù)都有自己的 CPU一樣。
其實(shí)在單一CPU的情況下，是不存在真正的多任務(wù)機(jī)制的，存在的只有不同的任務(wù)輪流使用CPU，所以本質(zhì)上還是單任務(wù)的。但由于 CPU 執(zhí)行速度非常快，加上任務(wù)切換十分頻繁并且切換的很快，所以我們感覺(jué)好像有很多任務(wù)同時(shí)在運(yùn)行一樣。這就是所謂的多任務(wù)機(jī)制。
多任務(wù)的最大好處是充分利用硬件資源，如在單任務(wù)時(shí)（大循環(huán)結(jié)構(gòu)，如大部分 51程序）遇到 delay函數(shù)時(shí)，CPU在空轉(zhuǎn)；而在多任務(wù)系統(tǒng)，遇到 delay或需等待資源時(shí)系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)運(yùn)行下一個(gè)任務(wù)，等條件滿足再回來(lái)運(yùn)行先前的任務(wù)，這樣就充分利用了 CPU，提高了效率。
任務(wù)有下面的特性：
l 動(dòng)態(tài)性。任務(wù)并不是隨時(shí)都可以運(yùn)行的，而一個(gè)已經(jīng)運(yùn)行的任務(wù)并不能保證一直占有CPU直到運(yùn)行完。一般有就緒態(tài)，運(yùn)行態(tài)，掛起態(tài)等。
運(yùn)行態(tài)。一個(gè)運(yùn)行態(tài)的任務(wù)是一個(gè)正在使用 CPU的任務(wù)。任何時(shí)刻有且只有一個(gè)運(yùn)行著的任務(wù)。
就緒態(tài)。一個(gè)就緒態(tài)任務(wù)是可運(yùn)行的，等待占有 CPU的任務(wù)釋放 CPU。
掛起態(tài)。某些條件不滿足而掛起不能運(yùn)行的狀態(tài)。
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