基于嵌入式实时操作系统的程序设计技术+周航慈.pdf

第四章 任务设计 在基于实时操作系统的应用程序设计中，任务设计是整个应用程序的基础，其他软件设 计工作都是围绕任务设计来展开，任务设计就是设计“任务函数”和相关的数据结构。 4.1 任务函数的结构 在用户任务函数中，必须包含至少一次对操作系统服务函数的调用，否则比其优先级低 的任务将无法得到运行机会，这是用户任务函数与普通函数的明显区别。任务函数的结构按 任务的执行方式可以分为三类：单次执行类、周期执行类和事件触发类，下面分别介绍其结 构特点。 4.1.1 单次执行的任务 此类任务在创建后只执行一次，执行结束后即自行删除，其任务函数的结构如下： 程序清单L4-1 单次执行任务函数的结构 void MyTask (void *pdata) //单次执行的任务函数 { 进行准备工作的代码; 任务实体代码; 调用任务删除函数; //调用 OSTaskDel(OS_PRIO_SELF) } 单次执行的任务函数由三部分组成：第一部分是“进行准备工作的代码”，完成各项准 备工作，如定义和初始化变量、初始化某些设备等等，这部分代码的多少根据实际需要来决 定，也可能完全空缺。第二部分是“任务实体代码”，这部分代码完成该任务的具体功能， 其中通常包含对若干系统函数的调用，除若干临界段代码（中断被关闭）外，任务的其它代 码均可以被中断，以保证高优先级的就绪任务能够及时运行。第三部分是“调用任务删除函 数”，该任务将自己删除，操作系统将不再管理它。 单次执行的任务采用“创建任务函数”来启动，当该任务被另外一个任务（或主函数） 创建时，就进入就绪状态，等到比它优先级高的任务都被挂起来时便获得运行权，进入运行 状态，任务完成后再自行删除，“启动任务”就是一个例子。 采用“启动任务”后，主函数就可以简化为三行，只负责与操作系统有关的事情，即初 始化操作系统、创建“启动任务”、启动操作系统，使主函数的内容固定下来，与具体的应 用系统无关。真正启动系统所需要的准备工作由“启动任务”来完成，它的内容与具体的系 - 1 - 统密切相关。主函数和“启动任务”的示意代码如下： 程序清单L4-2 使用启动任务 void main (void) //主函数 { OSInit (); //初始化操作系统 OSTaskCreate(TaskStart,(void *)0,&TaskStartStk[TASK_STK_SIZE-1],1);//创建启动任务 OSStart (); //启动操作系统，开始对任务进行调度管理 } void TaskStart(void *pdata) //启动任务 { pdata = pdata; 系统硬件初始化； // 时钟系统、中断系统、外设等等 创建各个任务； //如键盘任务、显示任务、采样任务、数据处理任务、打印任务等等 创建各种通信工具； //如信号量、消息邮箱、消息队列等等 OSTaskDel (OS_PRIO_SELF); //删除自己 } 在“启动任务”中完成与系统硬件有关的各种初始化工作，然后创建各个实质任务和所 需要的各种通信工具，至此系统才真正完成准备工作，“启动任务”的使命也就结束了，最 后将自己删除。为了保证“启动任务”能够连续运行，必须将“启动任务”的优先级选择为 最高。否则，当“启动任务”创建一个优先级高于自己的任务时，刚刚创建的任务就会立即 进入运行状态，而与这个任务关联的其它任务可能还没有创建，它使用的通信工具也还没有 创建，系统必然出错。“启动任务”调用的“自我删除”函数会进行任务调度操作，从而使 系统开始运行各个实质任务。 由于“启动任务”不是用户系统的实质任务，又占用高优先级资源和任务资源，故不常 用。更常用的方法是将“启动任务”所完成的操作交给一个用户系统的实质任务来完成。这 时，主函数和有启动功能的任务函数的示意代码如下： 程序清单L4-3 以用户任务代替启动任务 void ma