uCOS学习笔记（二）——从加电到多任务执行

uCOS学习笔记（二）

3、ucos操作系统的处理器中自加电至开始多任务执行之间的过程

以MSP430为例，在处理器加电后，CPU从0C00h地址处取指（msp430flash、ram统一编址），那么也是说编译后的二进制代码要存储在0C00h起的位置上。对于嵌入式系统这个入口就是main函数的入口，也就是整个程序的入口，对于非嵌入式操作系统这个入口其实是bios的main用于引导操作系统在内存中建立自身环境。

那么对于嵌入式操作系统的应用中，进入main后（这里main指的是当前程序的main函数），然后系统初始化，建立两个任务空闲任务和统计任务，然后可以按照用户需要调用OSTaskCreate函数生成用户需要的任务，到此只是机械地堆积了几个任务，然而他们怎么有序的执行呢，需要操作系统提供一种强制切换机制，应该这样设计：也就是在完成系统初始化后，设计一个函数开启任务调度，在这个函数内包含有：1、初始化时钟节拍的周期，2、开启时钟节拍中断，3、找到就绪表中优先级最高的任务执行之。

首先通过当前最高优先级找到当前最高优先级任务的任务控制块OS_TCB的首地址，所有的任务控制块的首地址都是保存在OSTCBPrioTb1[]中的，并且为了减少资源浪费，作者在这里只开辟了OS_LOWEST_PRIO + 1大小的数组，找到最高优先级任务的任务控制块首地址后，调用一个非常关键的函数完成任务的执行，即OSStartHighRdy()，这个函数采用汇编实现，主要作用就是将任务栈中保存的值弹回到CPU寄存器中，然后执行一条中断返回指令，中断返回指令强制执行该任务代码（依稀记得linux也是这么实现由setup.s到系统main函数的），从现在开始用户所建立任务中最高优先级任务就开始执行了（这个和linux中由head.s到main.c过程类似）。

任务的调度，在任务执行完后调用OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC)，一般延时两个时钟节拍，在延时函数内会调用OSSched()，先进行一些判断，比如调度器是否上锁，然后得到当前最高优先级，从而得到最高优先级任务的任务控制块的首地址，和上面的OSStartHighRdy()功能类似，接下来需要完成的是将被挂起的任务的CPU寄存器推入堆栈，接着将最高优先级任务的任务栈中保存的值弹回到CPU寄存器中，后面来一句中断返回指令，中断返回指令强制执行较高优先级任务代码，这样就实现了任务的切换。

这样做的好处有，每个任务可以单独被调度，可以单独设定延时项，并且调度是在OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC)内调用OSSched()实现的，将这个两个函数绑定在一起避免不必要的错误，当然如果要使用μC/OS那么也得按照这个规则，在每个任务的最后要加上OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC)。

还有一个重要的内容是时钟节拍，事实上时钟节拍和任务调度间没有直接的联系，他们的联系是依赖于OSTimeDly(OS_TICKS_PER_SEC)函数，当时钟节拍中断到来时，进入中断服务函数中执行，任务失去CPU的控制权，在μC/OS中，这个函数是void OSTickISR(void)，执行时，首先保存当前的寄存器，DS,ES,DI,SI,BP,SP,BX,DX,CX,AX，完了给每个任务控制块节拍延时减一，延时为零时，将此任务加入就绪表中，调度函数OSSched()会完成剩下的工作，这是时钟节拍的功能。