构造一个51单片机的实时操作系统

文章摘要： 为什么要以这样一种规律而不是其他的方式呢？这样由于在任务建立后，还未进行任务调度之前，各任务的堆栈实际上是它们自身的地址，因而其堆栈深度为2，为了程序的简便而直接填入。 void main（void）{ OSInit（）； /*初始化OSTaskStackBotton队列*/ TMOD＝（TMOD＆0XF0）0X01； TL0＝0xBF；

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为什么要以这样一种规律而不是其他的方式呢？这样由于在任务建立后，还未进行任务调度之前，各任务的堆栈实际上是它们自身的地址，因而其堆栈深度为2，为了程序的简便而直接填入。

void main（void）{
OSInit（）； /*初始化OSTaskStackBotton队列*/
TMOD＝（TMOD＆0XF0）0X01；
TL0＝0xBF；
TH0＝0xFC；
TR0＝1；
ET0＝1；
TF0＝0；
OSTaskCreate（TaskA，NULL，0）；
OSTaskCreate（TaskB，NULL，1）；
OSTaskCreate（TaskC，NULL，2）；
OSStart（）；
}
上面这段代码中，所有任务建立后，便调用OSStart（）开始任务调度。OSStart（）是一个宏定义，如下所示：
＃define OSStart（） do{\
OSTaskCreate（TaskIdle，NULL，OS_MAX_TASKS）；\
EA＝1；\
return；\
}while（0）

首先，它创建了一个空闲任务并打开中断，然后便返回。返回到那里了呢？我们知道，空闲任务是优先级最低的任务，当调OSTaskCreate建立时，会将其地址填入到SP的位置，并把SP向后移动2个字节（见图2及说明），因而此时处在堆栈顶端的，一定是空闲任务TaskIdle。这就使得这里的return一定会返回到空闲任务。至此，系统进入正常运行状态。

3.2 任务的切换

任务的切换分两种情况，在当前任务优先级低于下一个取得CPU的控制权的任务时，将下一个取得CPU控制权的任务的栈顶到当前任务的栈顶之间的内容向RAM空间的高端搬移，以空出全部的RAM空间作下一个任务的堆空间，同时更新对应的OSTaskStackBotton，使其指向新的正确任务的堆栈栈底。如果当前任务的优先级高于下一个任务的优先级，则作相反的搬移，如图3与图4所示。

所有任务必须主动调用OSSleep，放弃CPU的控制权。任务调用OSSleep后，将选择优先级最高的就绪任务运行。

（编者注：实时操作系统源代码见本刊网站www.mesnet.com.cn。）

结语

系统完成后，内核的代码量在400多个字节左右，占用1个定时器中断及小量的内存空间。系统设置容量为8个任务，用户实际可用任务为7个，能够满足一般需求，也达到了在小容量芯片中应用的开发要求。由于没有采用占先式的任务调度，除开全程相关的个别任务的一些局部变量外，其他局部变量已经不存在覆盖关系，由于是任务主动放弃CPU控制权，对于个别需要保护的变量单独进行处理也变得容易。在系统中，全程不需要反复地开关中断，实时性能也很好。对个别时序要求严格的外设（如DS18B20）除外。

注：本文所说的重入不一定是严格意义上的重入，很大程度上仅指函数被打断后再次进入时，程序能正确运行，并不是说其环境变量没有改变。

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