建立一個AVR的RTOS（5）—完善的協(xié)作式的內(nèi)核
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現(xiàn)在為上面的協(xié)作式內(nèi)核添加一些OS中所必須的服務(wù)：
本文引用地址：http://cafeforensic.com/article/201612/325276.htm1、掛起和重新運行任務(wù)
2、信號量(在必要時候，可以擴展成郵箱和信息隊列)
3、延時
#include <avr/io.h>
#include
#include
unsigned char Stack[400];
register unsigned char OSRdyTbl asm("r2"); //任務(wù)運行就緒表
register unsigned char OSTaskRunningPrio asm("r3"); //正在運行的任務(wù)
#define OS_TASKS 3 //設(shè)定運行任務(wù)的數(shù)量
struct TaskCtrBlock
{
unsigned int OSTaskStackTop; //保存任務(wù)的堆棧頂
unsigned int OSWaitTick; //任務(wù)延時時鐘
} TCB[OS_TASKS+1];
//防止被編譯器占用
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");
//建立任務(wù)
void OSTaskCreate(void (*Task)(void),unsigned char *Stack,unsigned char TaskID)
{
unsigned char i;
*Stack--=(unsigned int)Task>>8; //將任務(wù)的地址高位壓入堆棧，
*Stack--=(unsigned int)Task; //將任務(wù)的地址低位壓入堆棧，
*Stack--=0x00; //R1 __zero_reg__
*Stack--=0x00; //R0 __tmp_reg__
*Stack--=0x80;
//SREG在任務(wù)中，開啟全局中斷
for(i=0;i<14;i++) //在avr-libc中的FAQ中的What registers are used by the C compiler?
*Stack--=i; //描述了寄存器的作用
TCB[TaskID].OSTaskStackTop=(unsigned int)Stack; //將人工堆棧的棧頂，保存到堆棧的數(shù)組中
OSRdyTbl|=0x01< } //開始任務(wù)調(diào)度,從最低優(yōu)先級的任務(wù)的開始 void OSStartTask() { OSTaskRunningPrio=OS_TASKS; SP=TCB[OS_TASKS].OSTaskStackTop+17; __asm__ __volatile__( "reti" "nt" ); } //進行任務(wù)調(diào)度 void OSSched(void) { //根據(jù)中斷時保存寄存器的次序入棧，模擬一次中斷后，入棧的情況 __asm__ __volatile__("PUSH __zero_reg__ nt"); //R1 __asm__ __volatile__("PUSH __tmp_reg__ nt"); //R0 __asm__ __volatile__("IN __tmp_reg__,__SREG__ nt"); //保存狀態(tài)寄存器SREG __asm__ __volatile__("PUSH __tmp_reg__ nt"); __asm__ __volatile__("CLR __zero_reg__ nt"); //R0重新清零 __asm__ __volatile__("PUSH R18 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R19 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R20 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R21 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R22 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R23 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R24 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R25 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R26 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R27 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R30 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R31 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R28 nt"); //R28與R29用于建立在堆棧上的指針 __asm__ __volatile__("PUSH R29 nt"); //入棧完成 TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop=SP; //將正在運行的任務(wù)的堆棧底保存 unsigned char OSNextTaskID; //在現(xiàn)有堆棧上開設(shè)新的空間 for (OSNextTaskID = 0; //進行任務(wù)調(diào)度 OSNextTaskID < OS_TASKS && !(OSRdyTbl & (0x01< OSNextTaskID++); OSTaskRunningPrio = OSNextTaskID ; cli(); //保護堆棧轉(zhuǎn)換 SP=TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop; sei(); //根據(jù)中斷時的出棧次序 __asm__ __volatile__("POP R29 nt"); __asm__ __volatile__("POP R28 nt"); __asm__ __volatile__("POP R31 nt"); __asm__ __volatile__("POP R30 nt"); __asm__ __volatile__("POP R27 nt"); __asm__ __volatile__("POP R26 nt"); __asm__ __volatile__("POP R25 nt"); __asm__ __volatile__("POP R24 nt"); __asm__ __volatile__("POP R23 nt"); __asm__ __volatile__("POP R22 nt"); __asm__ __volatile__("POP R21 nt"); __asm__ __volatile__("POP R20 nt"); __asm__ __volatile__("POP R19 nt"); __asm__ __volatile__("POP R18 nt"); __asm__ __volatile__("POP __tmp_reg__ nt"); //SERG出棧并恢復(fù) __asm__ __volatile__("OUT __SREG__,__tmp_reg__ nt"); // __asm__ __volatile__("POP __tmp_reg__ nt"); //R0出棧 __asm__ __volatile__("POP __zero_reg__ nt"); //R1出棧 //中斷時出棧完成 } ////////////////////////////////////////////任務(wù)處理 //掛起任務(wù) void OSTaskSuspend(unsigned char prio) { TCB[prio].OSWaitTick=0; OSRdyTbl &= ~(0x01< if(OSTaskRunningPrio==prio) //當(dāng)要掛起的任務(wù)為當(dāng)前任務(wù) OSSched(); //從新調(diào)度 } //恢復(fù)任務(wù)可以讓被OSTaskSuspend或OSTimeDly暫停的任務(wù)恢復(fù) void OSTaskResume(unsigned char prio) { OSRdyTbl |= 0x01< TCB[prio].OSWaitTick=0; //將時間計時設(shè)為0,到時 if(OSTaskRunningPrio>prio) //當(dāng)要當(dāng)前任務(wù)的優(yōu)先級低于重置位的任務(wù)的優(yōu)先級 OSSched(); //從新調(diào)度//從新調(diào)度 } //任務(wù)延時 void OSTimeDly(unsigned int ticks) { if(ticks) //當(dāng)延時有效 { OSRdyTbl &= ~(0x01< TCB[OSTaskRunningPrio].OSWaitTick=ticks; OSSched(); //從新調(diào)度 } } //信號量 struct SemBlk { unsigned char OSEventType; //型號0,信號量獨占型；1信號量共享型 unsigned char OSEventState; //狀態(tài)0,不可用;1,可用 unsigned char OSTaskPendTbl; //等待信號量的任務(wù)列表 } Sem[10]; //初始化信號量 void OSSemCreat(unsigned char Index,unsigned char Type) { Sem[Index].OSEventType=Type; //型號0,信號量獨占型；1信號量共享型 Sem[Index].OSTaskPendTbl=0; Sem[Index].OSEventState=0; } //任務(wù)等待信號量,掛起 unsigned char OSTaskSemPend(unsigned char Index,unsigned int Timeout) { //unsigned char i=0; if(Sem[Index].OSEventState) //信號量有效 { if(Sem[Index].OSEventType==0) //如果為獨占型 Sem[Index].OSEventState = 0x00; //信號量被獨占，不可用 } else { //加入信號的任務(wù)等待表 Sem[Index].OSTaskPendTbl |= 0x01< OSRdyTbl &= ~(0x01< TCB[OSTaskRunningPrio].OSWaitTick=Timeout; //如延時為0，剛無限等待 OSSched(); //從新調(diào)度 if(TCB[OSTaskRunningPrio].OSWaitTick==0) return 0; } return 1; } //發(fā)送一個信號量，可以從任務(wù)或中斷發(fā)送 void OSSemPost(unsigned char Index) { if(Sem[Index].OSEventType) //當(dāng)要求的信號量是共享型 { Sem[Index].OSEventState=0x01; //使信號量有效 OSRdyTbl |=Sem [Index].OSTaskPendTbl; //使在等待該信號的所有任務(wù)就緒 Sem[Index].OSTaskPendTbl=0; //清空所有等待該信號的等待任務(wù) } else //當(dāng)要求的信號量為獨占型 { unsigned char i; for (i = 0; i < OS_TASKS && !(Sem[Index].OSTaskPendTbl & (0x01< if(i < OS_TASKS) //如果有任務(wù)需要 { Sem[Index].OSTaskPendTbl &= ~(0x01< OSRdyTbl |= 0x01< } else { Sem[Index].OSEventState =1; //使信號量有效 } } } //從任務(wù)發(fā)送一個信號量，并進行調(diào)度 void OSTaskSemPost(unsigned char Index) { OSSemPost(Index); OSSched(); } //清除一個信號量,只對共享型的有用。 //對于獨占型的信號量，在任務(wù)占用后，就交得不可以用了。 void OSSemClean(unsigned char Index) { Sem[Index].OSEventState =0; //要求的信號量無效 } void TCN0Init(void) //計時器0 { TCCR0 = 0; TCCR0 |= (1< TIMSK |= (1< TCNT0 = 100; //置計數(shù)起始值 } SIGNAL(SIG_OVERFLOW0) { unsigned char i; for(i=0;i { if(TCB[i].OSWaitTick) { TCB[i].OSWaitTick--; if(TCB[i].OSWaitTick==0) //當(dāng)任務(wù)時鐘到時,必須是由定時器減時的才行 { OSRdyTbl |= (0x01< } } } TCNT0=100; } void Task0() { unsigned int j=0; while(1) { PORTB=j++; OSTaskSuspend(1); //掛起任務(wù)1 OSTaskSemPost(0); OSTimeDly(50); OSTaskResume(1); //恢復(fù)任務(wù)1 OSSemClean(0); OSTimeDly(50); } } void Task1() { unsigned int j=0; while(1) { PORTC=j++; OSTimeDly(5); } } void Task2() { unsigned int j=0; while(1) { OSTaskSemPend(0,10); PORTD=j++; OSTimeDly(5); } } void TaskScheduler() { while(1) { OSSched(); //反復(fù)進行調(diào)度 } } int main(void) { TCN0Init(); OSRdyTbl=0; OSSemCreat(0,1); //將信號量設(shè)為共享型 OSTaskCreate(Task0,&Stack[99],0); OSTaskCreate(Task1,&Stack[199],1); OSTaskCreate(Task2,&Stack[299],2); OSTaskCreate(TaskScheduler,&Stack[399],OS_TASKS); OSStartTask(); }
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