ucos-ii中文书(邵贝贝)第5章

电子技术论坛任务延时函数，OSTimeDly().................................................................................15.1按时分秒延时函数OSTimeDlyHMSM()...............................................................35.2让处在延时期的任务结束延时，OSTimeDlyResume()........................................55.3系统时间，OSTimeGet()和OSTimeSet()...............................................................6电子技术论坛节时钟节拍中曾提到，µC/OS-Ⅱ(其它内核也一样)要求用户提供定时中断来实现延时与超时控制等功能。这个定时中断叫做时钟节拍，它应该每秒发生10至100次。时钟节拍的实际频率是由用户的应用程序决定的。时钟节拍的频率越高，系统的负荷就越重。3.10节讨论了时钟的中断服务子程序和节时钟节函数OSTimeTick——该函数用于通知µC/OS-Ⅱ发生了时钟节拍中断。本章主要讲述五个与时钟节拍有关的系统服务：OSTimeDly()OSTimeDlyHMSM()OSTimeDlyResume()OSTimeGet()OSTimeSet()本章所提到的函数可以在OS_TIME.C文件中找到。5.0任务延时函数，OSTimeDly()µC/OS-Ⅱ提供了这样一个系统服务：申请该服务的任务可以延时一段时间，这段时间的长短是用时钟节拍的数目来确定的。实现这个系统服务的函数叫做OSTimeDly()。调用该函数会使µC/OS-Ⅱ进行一次任务调度，并且执行下一个优先级最高的就绪态任务。任务调用OSTimeDly()后，一旦规定的时间期满或者有其它的任务通过调用OSTimeDlyResume()取消了延时，它就会马上进入就绪状态。注意，只有当该任务在所有就绪任务中具有最高的优先级时，它才会立即运行。程序清单L5.1所示的是任务延时函数OSTimeDly()的代码。用户的应用程序是通过提供延时的时钟节拍数——一个1到65535之间的数，来调用该函数的。如果用户指定0值[L5.1(1)]，则表明用户不想延时任务，函数会立即返回到调用者。非0值会使得任务延时函数OSTimeDly()将当前任务从就绪表中移除[L5.1(2)]。接着，这个延时节拍数会被保存在当前任务的OS_TCB中[L5.1(3)]，并且通过OSTimeTick()每隔一个时钟节拍就减少一个延时节拍数。最后，既然任务已经不再处于就绪状态，任务调度程序会执行下一个优先级最高的就绪任务。程序清单L5.1OSTimeDly().voidOSTimeDly(INT16Uticks){if(ticks0){(1)OS_ENTER_CRITICAL();if((OSRdyTbl[OSTCBCur-OSTCBY]&=~OSTCBCur-OSTCBBitX)==0){(2)OSRdyGrp&=~OSTCBCur-OSTCBBitY;电子技术论坛}OSTCBCur-OSTCBDly=ticks;(3)OS_EXIT_CRITICAL();OSSched();(4)}}清楚地认识0到一个节拍之间的延时过程是非常重要的。换句话说，如果用户只想延时一个时钟节拍，而实际上是在0到一个节拍之间结束延时。即使用户的处理器的负荷不是很重，这种情况依然是存在的。图F5.1详细说明了整个过程。系统每隔10ms发生一次时钟节拍中断[F5.1(1)]。假如用户没有执行其它的中断并且此时的中断是开着的，时钟节拍中断服务就会发生[F5.1(2)]。也许用户有好几个高优先级的任务(HPT)在等待延时期满，它们会接着执行[F5.1(3)]。接下来，图5.1中所示的低优先级任务(LPT)会得到执行的机会，该任务在执行完后马上调用[F5.1(4)]所示的OSTimeDly(1)。µC/OS-Ⅱ会使该任务处于休眠状态直至下一个节拍的到来。当下一个节拍到来后，时钟节拍中断服务子程序会执行[F5.1(5)]，但是这一次由于没有高优先级的任务被执行，µC/OS-Ⅱ会立即执行申请延时一个时钟节拍的任务[F5.1(6)]。正如用户所看到的，该任务实际的延时少于一个节拍！在负荷很重的系统中，任务甚至有可能会在时钟中断即将发生时调用OSTimeDly(1)，在这种情况下，任务几乎就没有得到任何延时，因为任务马上又被重新调度了。如果用户的应用程序至少得延时一个节拍，必须要调用OSTimeDly(2)，指定延时两个节拍！电子技术论坛()OSTimeDly()虽然是一个非常有用的函数，但用户的应用程序需要知道延时时间对应的时钟节拍的数目。用户可以使用定义全局常数OS_TICKS_PER_SEC(参看OS_CFG.H)的方法将时间转换成时钟段，但这种方法有时显得比较愚笨。笔者增加了OSTimeDlyHMSM()函数后，用户就可以按小时(H)、分(M)、秒(S)和毫秒(m)来定义时间了，这样会显得更自然些。与OSTimeDly()一样，调用OSTimeDlyHMSM()函数也会使µC/OS-Ⅱ进行一次任务调度，并且执行下一个优先级最高的就绪态任务。任务调用OSTimeDlyHMSM()后，一旦规定的时间期满或者有其它的任务通过调用OSTimeDlyResume()取消了延时(参看5.02,恢复延时的任务OSTimeDlyResume())，它就会马上处于就绪态。同样，只有当该任务在所有就绪态任务中具有最高的优先级时，它才会立即运行。程序清单L5.2所示的是OSTimeDlyHMSM()的代码。从中可以看出，应用程序是通过用小时、分、秒和毫秒指定延时来调用该函数的。在实际应用中，用户应避免使任务延时过长的时间，因为从任务中获得一些反馈行为(如减少计数器，清除LED等等)经常是很不错的事。但是，如果用户确实需要延时长时间的话，µC/OS-Ⅱ可以将任务延时长达256个小时(接近11天)。OSTimeDlyHMSM()一开始先要检验用户是否为参数定义了有效的值[L5.2(1)]。与OSTimeDly()一样，即使用户没有定义延时，OSTimeDlyHMSM()也是存在的[L5.2(9)]。因为电子技术论坛Ⅱ只知道节拍，所以节拍总数是从指定的时间中计算出来的[L5.2(3)]。很明显，程序清单L5.2中的程序并不是十分有效的。笔者只是用这种方法告诉大家一个公式，这样用户就可以知道怎样计算总的节拍数了。真正有意义的只是OS_TICKS_PER_SEC。[L5.2(3)]决定了最接近需要延迟的时间的时钟节拍总数。500/OS_TICKS_PER_SECOND的值基本上与0.5个节拍对应的毫秒数相同。例如，若将时钟频率(OS_TICKS_PER_SEC)设置成100Hz(10ms)，4ms的延时不会产生任何延时！而5ms的延时就等于延时10ms。µC/OS-Ⅱ支持的延时最长为65,535个节拍。要想支持更长时间的延时，如L5.2(2)所示，OSTimeDlyHMSM()确定了用户想延时多少次超过65,535个节拍的数目[L5.2(4)]和剩下的节拍数[L5.2(5)]。例如，若OS_TICKS_PER_SEC的值为100，用户想延时15分钟，则OSTimeDlyHMSM()会延时15x60x100=90,000个时钟。这个延时会被分割成两次32,768个节拍的延时(因为用户只能延时65,535个节拍而不是65536个节拍)和一次24,464个节拍的延时。在这种情况下，OSTimeDlyHMSM()首先考虑剩下的节拍，然后是超过65,535的节拍数[L5.2(7)和(8)](即两个32,768个节拍延时)。程序清单L5.2OSTimeDlyHMSM().INT8UOSTimeDlyHMSM(INT8Uhours,INT8Uminutes,INT8Useconds,INT16Umilli){INT32Uticks;INT16Uloops;if(hours0||minutes0||seconds0||milli0){(1)if(minutes59){return(OS_TIME_INVALID_MINUTES);}if(seconds59){return(OS_TIME_INVALID_SECONDS);}If(milli999){return(OS_TIME_INVALID_MILLI);}ticks=(INT32U)hours*3600L*OS_TICKS_PER_SEC(2)+(INT32U)minutes*60L*OS_TICKS_PER_SEC+(INT32U)seconds*OS_TICKS_PER_SEC+OS_TICKS_PER_SEC*((INT32U)milli+500L/OS_TICKS_PER_SEC)/1000L;(3)loops=ticks/65536L;(4)ticks=ticks%65536L;(5)电子技术论坛(ticks);(6)while(loops0){(7)OSTimeDly(32768);(8)OSTimeDly(32768);loops--;}return(OS_NO_ERR);}else{return(OS_TIME_ZERO_DLY);(9)}}由于OSTimeDlyHMSM()的具体实现方法，用户不能结束延时调用OSTimeDlyHMSM()要求延时超过65535个节拍的任务。换句话说，如果时钟节拍的频率是100Hz，用户不能让调用OSTimeDlyHMSM(0，10，55，350)或更长延迟时间的任务结束延时。5.2让处在延时期的任务结束延时，OSTimeDlyResume()µC/OS-Ⅱ允许用户结束延时正处于延时期的任务。延时的任务可以不等待延时期满，而是通过其它任务取消延时来使自己处于就绪态。这可以通过调用OSTimeDlyResume()和指定要恢复的任务的优先级来完成。实际上，OSTimeDlyResume()也可以唤醒正在等待事件(参看第六章——任务间的通讯和同步)的任务，虽然这一点并没有提到过。在这种情况下，等待事件发生的任务会考虑是否终止等待事件。OSTimeDlyResume()的代码如程序清单L5.3所示，它首先要确保指定的任务优先级有效[L5.3(1)]。接着，OSTimeDlyResume()要确认要结束延时的任务是确实存在的[L5.3(2)]。如果任务存在，OSTimeDlyResume()会检验任务是否在等