Raw-OS源码分析之同优先级任务切换

        分析的内核版本截止到2014-04-15，基于1.05正式版，blogs会及时跟进最新版本的内核开发进度，若源码注释出现”？？？”字样，则是未深究理解部分。

        Raw-OS官方网站：http://www.raw-os.org/

        Raw-OS托管地址：https://github.com/jorya/raw-os/

1.同优先级任务轮转

        例如，系统中创建有两个相同优先级任务Task A和Task B，并且已经加入到就绪队列。

        当Task A时间片用完时，因为同优先级，会被系统调度至就绪队列的末尾，那么Task B就开始运行，当Task B时间片耗尽时，同样也会被系统调度至就绪队列末尾，由此，系统调度时实现相同优先级的轮转。

2.系统计数的内核实现

        一般对于OS来说，都会有一个系统时钟节拍，来提供系统计数用途，而且，这个系统计数是专门用一个中断来实现，所以在很多芯片架构都会专门分开tick和timer的外设，至于系统计数，是移植相关的部分，在Raw-OS官网提供的移植都包括这个部分，所以不需要阁下去做

        硬件移植根据Raw-OS的宏配置文件设置tick间隔，初始化芯片外设，这里关心的是内核实现。

        在系统时钟中断服务函数中，重点关注的是raw_time_tick()函数，至于由task 0推送事件，暂时还没研究过，所以在内核宏配置我是先不去实现，一般的固定写法是：

void tick_isr(){/* 中断ISR进入，进入中断时必须先调用 */raw_enter_interrupt();/* 宏配置中先不要实现task 0，还没研究过源码，不懂怎么去解释？？？ */#ifdef (CONFIG_RAW_TASK_0 == 1)/* task 0 转发？？？ */task_0_tick_post();#else/* 调用系统时间tick处理函数 */raw_time_tick();#endif/* 中断ISR退出，退出中断时必须配套raw_enter_interrupt()使用，这里可能发生中断任务切换 */raw_finish_int();}

        那么raw_time_tick()函数就干下面的事

        看着源码注释消化一下吧~码字确实是很累的事情，但尼玛抠图是更累的事情~

        

RAW_VOID raw_time_tick(void){/* 开启task0宏后，不能在中断调用该函数？？？要使用task_0_post？？？ */#if (CONFIG_RAW_TASK_0 > 0)if (raw_int_nesting) {RAW_ASSERT(0);}#endif/* 移植相关，调用tick的hook函数 */#if (CONFIG_RAW_USER_HOOK > 0)raw_tick_hook();#endif#if (CONFIG_RAW_TICK_TASK > 0)/* * 在raw_os_init()，根据宏配置会选择是否把tick封装成任务，若封装成任务则会建 * 立一个优先级别为1的任务，并且在任务函数中阻塞在tick_task_obj的信号量上 * * 如果tick计数为单独一个任务时，在这里释放tick任务信号量，在调度后马上运行tick task * 最终调用tick_list_update()更新tick list */raw_task_semaphore_put(&tick_task_obj);#else/* 如果tick计数不作为一个单独任务，直接更新tick list */tick_list_update();#endif/* 计算更新任务轮转时间片 */#if (CONFIG_SCHED_FIFO_RR > 0)calculate_time_slice(raw_task_active->priority);#endif/* 通知软件定时器任务更新信息，用于处理系统创建的软件定时器部分 */#if (CONFIG_RAW_TIMER > 0)call_timer_task();#endif}

    

        那么，最终发生计算任务超时事件实现同优先级轮转会发生在calculate_time_slice()函数中，直接看注释的源码：

        

void calculate_time_slice(RAW_U8 task_prio){RAW_TASK_OBJ   *task_ptr;LIST *head;RAW_SR_ALLOC();/* 获取就绪hash表中最高优先级的就绪链表头 */head = &raw_ready_queue.task_ready_list[task_prio];RAW_CRITICAL_ENTER();/* 就绪链表中没有就绪任务时，返回，这种情况怎么发生？？？ */if (is_list_empty(head)) {RAW_CRITICAL_EXIT();return;}/* * 当前就绪链表头的下一个元素就是第一个就绪任务，这个任务同时也是最高优先级任务 * 通过list_entry获取任务控制块地址 */task_ptr = list_entry(head->next, RAW_TASK_OBJ, task_list);/* 如果任务是FIFO调度，则不需要计算时间 */if (task_ptr->sched_way == SCHED_FIFO) {RAW_CRITICAL_EXIT();return;}/*这里判断获取最高优先级就绪链表中是否只有一个任务，如果是，返回，说明只有一个最高优先级任务时，永远执行这个任务，因为没有相同优先级作为轮转操作注：IDLE任务必须满足这个条件 */if (head->next->next == head)  {RAW_CRITICAL_EXIT();return;}/* 当前任务时间片减1 */if (task_ptr->time_slice) {task_ptr->time_slice--;}/* 当前任务时间片不为0，返回，即任务时间片未消耗完，返回 */if (task_ptr->time_slice) {RAW_CRITICAL_EXIT();return;}/* * 任务时间片为0后，将当前运行的任务转移到同优先级别的就绪链表的表尾 * 原来在这里实现同优先级任务的轮转 */move_to_ready_list_end(&raw_ready_queue, task_ptr);/* 添加到表尾时重置该任务的时间片，等待下次调度时有原来设置的时间片 */task_ptr->time_slice = task_ptr->time_total;RAW_CRITICAL_EXIT();}

        最后可以总结了，每一次系统tick都会产生一个中断，然后在tick isr中更新系统时钟，和做一些其他有关需要用到系统时间的操作，对于本节讨论的同优先级任务轮转，会最终在tick isr中更新就绪队列来实现，至于完整地实现更新就绪队列，系统调度，在下节连同系统中断架构一起讲解