首页 > 代码库 > uCOS-ii 如何获取最高优先级的Task
uCOS-ii 如何获取最高优先级的Task
uCOS_ii 在进行Task Switch时,会选择当前 Ready 队列里优先级最高的 Task 来运行。那么 uCOS_ii 是如何找到优先级最高的 Task 的呢?
首先从以下代码片段入手进行分析,
#define OS_LOWEST_PRIO 63u /* Defines the lowest priority that can be assigned ... */ static void OS_SchedNew (void) { #if OS_LOWEST_PRIO <= 63u /* See if we support up to 64 tasks */ INT8U y; y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3u) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]); #else /* We support up to 256 tasks
可见,OSPrioHighRdy 可以通过计算 OSRdyGrp,OSUnMapTbl 和 OSRdyTbl 得到。那么这三个参数的意义是什么,下面逐一解释。
预定义:
#if OS_LOWEST_PRIO <= 63u #define OS_RDY_TBL_SIZE ((OS_LOWEST_PRIO) / 8u + 1u) /* Size of ready table */ #if OS_LOWEST_PRIO <= 63u typedef INT8U OS_PRIO; #if OS_LOWEST_PRIO <= 63u #define OS_RDY_TBL_SIZE ((OS_LOWEST_PRIO) / 8u + 1u) /* Size of ready table */ #if OS_LOWEST_PRIO <= 63u typedef INT8U OS_PRIO;
OSRdyTbl
OS_EXT OS_PRIO OSRdyTbl[OS_RDY_TBL_SIZE]; /* Table of tasks which are ready to run */
可见 OSRdyTbl 就是长度为8的 INT8U 型的数组, 其中每个位分别代表优先级0 - 63。
OSRdyTbl[0] Bit7 .. Bit0 --> Prio7 .. Prio0 OSRdyTbl[1] Bit7 .. Bit0 --> Prio15 .. Prio8 OSRdyTbl[2] Bit7 .. Bit0 --> Prio23 .. Prio16 OSRdyTbl[3] Bit7 .. Bit0 --> Prio31 .. Prio24 OSRdyTbl[4] Bit7 .. Bit0 --> Prio39 .. Prio32 OSRdyTbl[5] Bit7 .. Bit0 --> Prio47 .. Prio40 OSRdyTbl[6] Bit7 .. Bit0 --> Prio55 .. Prio48 OSRdyTbl[7] Bit7 .. Bit0 --> Prio63 .. Prio56
每个处于 Ready 状态的 Task 可以根据其 Priority 的值将 OSRdyTbl[ ] 中对应的位置1。例如,某个已经 Ready 的 Task 的 Priority 值为 4,那么需要设置 OSRdyTbl[0] |= BIT_4。
OSRdyGrp
OS_EXT OS_PRIO OSRdyGrp; /* Ready list group */
OSRdyGrp 的每个位表示每个 Priority 在 OSRdyTbl[ ] 里所属于的组别。例如,Prio5 的 Task 处于 Ready 状态,它属于 OSRdyTbl[0],所以 OSRdyGrp |= BIT_0。又比如Prio13 的 Task 处于 Ready 状态,它属于 OSRdyTbl[1],所以 OSRdyGrp |= BIT_1。
OSUnMapTbl
INT8U const OSUnMapTbl[256] = { 0u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0x00 to 0x0F */ 4u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0x10 to 0x1F */ 5u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0x20 to 0x2F */ 4u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0x30 to 0x3F */ 6u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0x40 to 0x4F */ 4u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0x50 to 0x5F */ 5u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0x60 to 0x6F */ 4u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0x70 to 0x7F */ 7u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0x80 to 0x8F */ 4u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0x90 to 0x9F */ 5u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0xA0 to 0xAF */ 4u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0xB0 to 0xBF */ 6u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0xC0 to 0xCF */ 4u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0xD0 to 0xDF */ 5u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, /* 0xE0 to 0xEF */ 4u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u, 3u, 0u, 1u, 0u, 2u, 0u, 1u, 0u /* 0xF0 to 0xFF */ };
OSUnMapTbl[ ] 中的每个组员表示对于一个 INT8U 的数(0 - 255),其最低有效位(The lowest non-zero bit)所在的BIT位置。例如,0x01, 0x03, 0x05,它们的最低有效位都是 BIT_0, 所以OSUnMapTbl[1], OSUnMapTbl[3], OSUnMapTbl[5]均为0。而0x2, 0x6, 0xA, 它们的最低有效位都是BIT_1, 所以OSUnMapTbl[2], OSUnMapTbl[6], OSUnMapTbl[10]均为1。因此,可以通过 OSUnMapTbl[ ] 利用查表的方式来快速确定一个INT8U类型的数的最低有效位所在的位置。
下面看一下uCOS_ii是如何处理 Priority 的。
1. 创建一个Task时会调用
INT8U OS_TCBInit (INT8U prio, OS_STK *ptos, OS_STK *pbos, INT16U id, INT32U stk_size, void *pext, INT16U opt)其中,
#if OS_LOWEST_PRIO <= 63u /* Pre-compute X, Y */ ptcb->OSTCBY = (INT8U)(prio >> 3u); ptcb->OSTCBX = (INT8U)(prio & 0x07u); /* Pre-compute BitX and BitY */ ptcb->OSTCBBitY = (OS_PRIO)(1uL << ptcb->OSTCBY); ptcb->OSTCBBitX = (OS_PRIO)(1uL << ptcb->OSTCBX);
可见在 OS_TCBInit() 中将 prio 的 BIT2 - BIT0 赋给了 ptcb->OSTCBX, 将 BIT5 - BIT3 赋给了ptcb->OSTCBY。因此,ptcb->OSTCBY 代表该 prio 在 OSRdyTbl[] 中的组号,ptcb->OSTCBX 代表该 prio 在 OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] 中的BIT位置。
2. 现在看一下 OSTimeTick( )中查询处于 Ready 状态的 Task.
if ((ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_SUSPEND) == OS_STAT_RDY) { /* Is task suspended? */ OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY; /* No, Make ready */ OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX; }
这里,将 OSRdyGrp 中对应于该 Task Priority 所在组号的BIT位置1,将 OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] 中对应于该 Task Priority 的位置1.
3. 回到之前提到的,
static void OS_SchedNew (void) { #if OS_LOWEST_PRIO <= 63u /* See if we support up to 64 tasks */ INT8U y; y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3u) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);为了找到 Ready 队列里最高优先级(The lower number corresponding to higher priority)的Task,需要找到组号最小且组内序号最小的那个。 OSUnMapTbl[ ] 就是用来查找一个 INT8U 类型数的最低有效位的表格。因此,这样就能计算出当前 Ready 队列中最高优先级对应的值。
参考:
Priority the decision table OSUnMapTbl principle interpretation uCos
uCOS-ii 如何获取最高优先级的Task