uC/OS-II任務間的同步通信

ID:51024 · 發(fā)表于 2014-8-10 12:15

當你開始去學習uC/OS-ii的時候，心里面肯定有底，覺得自己的單片機或者某些語言學的還算是可以，然后當接到復雜的系統(tǒng)，或者在某些邏輯方面難以用簡單的過程控制去實現(xiàn)的時候，很多時候心里面總有一個想法，如果有某樣一種方法能夠使我很容易的搞定那該多好��！在很大程度上操作系統(tǒng)不是說你想讓自己的項目中添加就一定可以添加的(拿uC/OS-ii為例)，因為在使用OS的時候，工程師們往往會面臨很多的問題，是否會？是否熟悉？這個項目是否一定得去使用，有時候我自己都被這個問題所困擾，因為我也是剛剛開始接觸uC/OS-ii，其實我們并不用時刻去考慮這個問題，還是得把重心放在學習這個系統(tǒng)上面，當自己確實對其可以駕馭的時候，同時某個項目搞不定了，那么你一定會想到應該使用OS了，那么就很順其自然的運用到了，用的好或者差就是自己所掌握的情況了。上面是我自己學習uC/OS-ii以來一直難以想通的地方，在學習的過程中時刻想著在自己以前做過的項目里面加入uC/OS-ii，也許這樣就感覺十分的“高大上”了，其實不然，用的好確實厲害，如果生搬硬套可能會導致系統(tǒng)都沒法工作，而且不知道自己究竟想干嘛……
由于平時也很忙，所以沒有太多的時間去寫一些東西，只能利用周末了，這次的主題是“通信”和“同步”，對于這兩個詞我們并不陌生，通信嘛……不就是相互交換東西，你的給我，我的給你，同步---說白了就是相對靜止，共同進步的意思，在uC/OS-ii中的通信和同步是相對任務而言的，需要記住的地方是在OS中，所有的對象都是任務，一切的工作都是圍繞任務在轉(zhuǎn)動，對于task而言，我們所想到的是OSTCB(任務控制塊)，后面會具體講到這個的作用，對于通信而言，需要靠事件(EVENT)來完成，那么就有了一個新的名詞(OSECB)，在uC/OS-ii中事件包括：信號量(semaphore其中互斥信號量留在后面進行說明)、消息郵箱(mail-box)、消息隊列(query)。
信號量(Sem)：通過字面意思可以了解到是信號(flag)，作為標志使用，主要做判斷，就好比是只能有了鑰匙才可以開門這樣子，所以sem就如同這個鑰匙，任務只有得到了sem才可以運行，換句話說就處在了Running狀態(tài)，沒有得到sem的任務處于waiting或者pending狀態(tài)。
消息郵箱(M-box)：郵箱就是傳消息的，任務與任務之間可以通過郵箱來交換信息，其實這個時間和sem也挺像的，只有獲得了消息才可以使任務處于Running狀態(tài)，只不過相比sem而言可能會高端一點點，功能多了一些----可以傳值了，因為畢竟是郵箱嘛，可以裝東西。
消息隊列(Query)：消息隊列，一聽就是一整個隊列，很多很多的意思，其實它的功能和m-box的功能差不多，只不過是m-box的升級版，傳遞的值變得很多了，畢竟是隊列嘛……m-box有的功能，query都存在！這就是它的優(yōu)勢，可以傳遞很多的值。
對于初學者來說關于事件處理的函數(shù)有很多，一下在都不知道從何下手去看和實驗，這里介紹在uC/OS-ii任務間通信最為關鍵的兩個函數(shù)：OS***Pend()和OS***Post()，其中的***表示具體事件。對于他們的執(zhí)行過程我們可以通過Debug來理清楚，具體如下：當事件控制塊(OSECB)中的相關量為空，例如sem中的cnt為0或者m-box為null的時候，只要有任務調(diào)用OS***Pend()的時候會引發(fā)任務切換(不是處在中斷中)，當前任務被掛起，如果事件控制塊中的相關量不為空則任務正常運行，當任務中調(diào)用了OSTimeDly()函數(shù)(前面講過其作用)，則會進行一次任務調(diào)度。如果ECB中的相關量為空，任務調(diào)用OS***Pend()的時候會產(chǎn)生任務切換，當前任務執(zhí)行被斷開了，假設斷開點為A，并將當前任務掛起，如果在另一個任務中調(diào)用OS***Post()時，會對事件的相關量進行改變，例如sem中的cnt加1或者m-box不在為空，則同時會切換到waiting狀態(tài)下等待這些信號的最高優(yōu)先級任務中，并且在斷開點處繼續(xù)運行該任務，如果說沒有任務處于waiting狀態(tài)，則任務會正常運行。事件操作的基本流程如上所述。有一點需要注意，出了空閑任務之外的所有任務必須在任務中合適的位置調(diào)用系統(tǒng)提供的函數(shù)OSTimeDly()，使當前任務的運行延時一段時間并進行一次任務調(diào)度，以讓出CPU的使用權，使低優(yōu)先級的任務得以運行。

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