原创 RTX51 Tiny 2.02 中文手册 part3

2009-7-24 16:55 4792 13 13 分类: MCU/ 嵌入式

第三章  原理<?xml:namespace prefix = o />


RTX51 Tiny 用于管理目标系统的资源,本章讨论RTX51 Tiny如何使用这些资源。


一、定时器滴答中断


RTX51 Tiny 用标准8051的定时器0(模式1)生产一个周期性的中断。该中断就是RTX51 Tiny的定时滴答(Timer Tick)。 库函数中的超时和时间间隔就是基于该定时滴答来测量的。


默认情况下,RTX5110000个机器周期产生一个滴答中断,因此,对于运行于12MHZ的标准8051来说,滴答的周期是0.01秒,也即频率是100HZ(12MHz/12/10000)。该值可以在CONF_TNY.A51配置文件中修改。


附注:


l可以在RTX51的定时滴答中断里追加自己的代码。参见CONF_TNY.A51 配置文件。


l关于RTX51 Tiny如何使用中断可以参考概述中中断一节的叙述。


二、任务


RTX51 Tiny本质上是一个任务切换器,建立一个RTX51 Tiny程序,就


是建立一个或多个任务函数的应用程序。下面的信息可以帮助你快速的理解


RTX51


l任务用新的关键字由C语言定义,该关键字Keic C51 所支持的。


lRTX51 Tiny维护每个任务的正确状态(运行、就绪、等待、删除、超时)。


l某个时刻只有一个任务处于运行态。


l任务可能处于就绪态、等待态、删除态或超时态。


l空闲任务(Idle_Task)总是处于就绪态,当定义的所有任务处于阻  塞状态时,运行该任务。


三、任务管理


每个RTX51 Tiny 任务总是处于下述状态中的一种状态中。


 

状 态


   


运 行


正在运行的任务处于运行态。某个时刻只能有一个任务处于该状态。


os_running_task_id 函数返回当前正在运行的任务编号。


就 绪


准备运行的任务处于就绪态。一旦运行的任务完成了处理,RTX51    Tiny选择一个就绪的任务执行。一个任务可以通过用os_set_readyos_set_ready函数设置就绪标志来使其立即就绪(即便该任务正在等待超时或信号)。


等 待


正在等待一个事件的任务处于等待态。一旦事件发生,任务切换到就绪态。Os_wait函数用于将一个任务置为等待态。


删 除


没有被启动或已被删除的任务处于删除态。Os-delete-task函数将一个已经启动(用os_create_task)的任务置为删除态。


超 时


被超时循环中断的任务处于超时态,在循环任务程序中,该状态相当于就绪态。


 

四、事件




在实时操作系统中,事件可用于控制任务的执行,一个任务可能等待一个事件,也可能向其他任务发送任务标志。


os_wait函数可以使一个任务等待一个或多个事件。


l超时是一个任务可以等待的公共事件。超时就是一些时钟滴答数,   当一个任务等待超时时,其他任务可以执行。一旦到达指定数量的滴答数,任务就可以继续执行。


l时间间隔(Interval)是一个超时(Timeout)的变种。时间间隔与超


时类似,不同的是时间间隔是相对于任务上次调用os_wait函数的指定数量的时钟滴答数。


l信号是任务间通信的方式。一个任务可以等待其他任务给它发信号 (用os_send_signalisr_send_signal函数)。


l每个任务都有一个可被其它任务设置的就绪标志(用os_set_ready


isr_set_ready函数)。一个个等待超时、时间间隔或信号的任务可以通过设置它的就绪标志来启动。


lisr_set_ready函数)。一个等待超时、时间间隔或信号的任务可以通  过设置它的就绪标志来启动。


下表是os_wait函数等待的事件:



K_IVL


等待制定的时间


K_SIG


等待一个信号


K_TMO


等待指定的超时


 


 


 


os-wait返回时,返回值表明发生了的事件:



返 回 值


 


RDY_EVENT


任务的就绪标志被置位


SIG_EVENT


收到一个信号


TMO_EVENT


超时完成或时间间隔到达。


 


 


 


os_wait可以等待下面的事件组合:


lK_SIGK_TMO:任务延迟直到有信号发给它或者指定数量的时钟滴答


到达。


lK_SIGK_IVL:任务延迟直到有信号到来或者指定的时间间隔到达。


附 注:


lK_IVLK_TMO事件不能组合



五、任务调度程序:


任务调度程序给任务分配处理器,RTX51 Tiny调度程序用下列规则确定


哪个任务要被运行:


当前任务被中断如果:


1、任务调用了os_switch_task且另一个任务正准备运行。


2、任务调用了os_wait且指定的事件没有发生。


3、任务执行了比轮转时间片更长的时间。


另一个任务启动如果:


1、无其它任务运行。


2、要启动的任务处于就绪态或超时态。


六、循环任务切换


RTX51 Tiny可以配置为用循环法进行多任务处理(任务切换)。循环法允许


并行的执行若干任务。任务并非真的同时执行,而是分时间片执行的(CPU时间分


成时间片,RTX51 Tiny给每个任务分配一个时间片)。由于时间片很短(几毫秒),


看起来好象任务在同时执行。


任务在它的时间片内持续执行(除非任务的时间片用完)。然后,RTX51 Tin


g切换到下一个就绪的任务运运行。时间片的持续时间可以通过RTX51 Ting配置


定义。


下面是一个RTX51 Tiny程序的例子,用循环法多任务处理,程序中的两个任务


是计数器循环。RTX51 Tiny在启动时执行函数名为job0的任务0,该函数建立了另


一个任务job1,在job0执行完它的时间片后, RTX51 Tiny切换到job1。在job1


行完它的时间片后,RTX51 Ting又切换到job0,该过程无限重复。


#include


int counter0;


int counter1;


void job0(void)  _task_  0



os_create(1);              /*标记任务1为就绪*/


while(1)


                        /*无限循环*/


counter0++;             /*更新记数器*/




void job1(void) _task_1



while(1)


                       /*无限循环*/


counter++;                /*更新记数器*/




附 注:


l可以用os_waitos_switch_taskRTX51 Tiny切换到另一个任务而不是


等待任务的时间片用完。 os_wait函数挂起当前的任务(使之变为等待态)直


到指定的事件发生(接着任务变为就绪态)。在此期间,任意数量的其他任务


可以运行。


七、协作任务切换


如果禁止了循环任务处理,就必须让任务以协作的方式运作,在每个任务


里调用os_waitos_switch_task,以通知RTX51 Tingy切换到另一个任务。


os_waitos_switch_task的不同是,os_wait是让任务等待一个事件,而


os_switch_task是立即切换到另一个就绪的任务。


八、空闲任务


没有任务准备运行时,RTX51 Ting执行一个空闲任务。空闲任务就是一个


无限循环。如:


SJMP


有些8051兼容的芯片提供一种降低功耗的空闲模式,该模式停止程序的执


行,直到有中断产生。在该模式下,所有的外设包括中断系统仍在运行。


RTX51 Tiny允许在空闲任务中启动空闲模式(在没有任务准备执行时)。当


RTX51 Tiny的定时滴答中断(或其它中断)产生时,微控制器恢复程序的执行。


空闲任务执行的代码在CONF_TNY.A51配置文件中允许和配置。


九、栈管理


RTX51 Tiny为每个任务在8051的内部RAM区(IDATA)维护一个栈。任务


运行时,将得到可能得到的最大数量的栈空间。任务切换时,先前的任务栈被


压缩并重置,当前任务的栈被扩展和重置。


下图表明一个三任务应用的内部存储器的布局。


图略…… :-)

STACK表示栈的起始地址。该例中,位于栈下方的对象包括全局变量、寄存器和位寻址存储器,剩余的存储器用于任务栈。存储器的顶部可在配置中指定。

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