μC/OS的任务调度实现方法及其在PowerPC上的优化
② 设置任务退出就绪态。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/148478.htm
y = OSTCBCur>OSTCBY;
OSRdyTbl[y] = ~OSTCBCur>OSTCBBitX;
if (OSRdyTbl[y] == 0) {
OSRdyGrp = ~OSTCBCur>OSTCBBitY;
}
③ 寻找最高优先级的就绪态任务。以OSRdyGrp的值做偏移量，查OSUnMapTbl表，得到1个0到7的数Y，作为优先级高3位，再根据Y的值，找出OSRdyTbl中对应的字节，并且再次查OSUnMapTbl表，得到1个0到7的数X，作为优先级低3位的值，通过将Y左移3位再加上X的值，得到就绪任务中优先级最高的那个。
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
SPrioHighRdy = (INT8U)((y 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
μC/OS的任务调度算法采用了以空间换时间的策略，将特定字节值的最低位1所在位的信息预先计算并保存到表中，运行时通过查表快速得到;每个任务的TCB中除了保存优先级信息本身外，还使用额外的4个字节保存优先级的高低3位和对应的OSUnMapTbl值，以避免运行时实时计算这几个值所带来的延迟。这些措施增加了系统ROM和RAM的开销。
PowerPC是Motorola 、IBM和Apple三家公司于20世纪90年代初期联合设计的32位CPU。Freescale(其前身是Motorola半导体部)发展了针对汽车电子的MPC5xx系列单片机及后续基于e200内核的MPC5xxx系列单片机;更高端的e500、e600内核是用于通信领域的MPC6xxx、7xxx和8xxx系列。
下面对μC/OS任务优先级调度算法的改进和优化是在MPC5554单片机上实现的。
PowerPC处理器具有一条“数出前导零数目” 的指令cntlzw(count leading zero word)，可以以硬件指令方式实现优先级的多任务调度算法。这条指令也可用于图像处理和算法加密的场合。该指令数出一个32位寄存器中前置零的数目，例如，返回0表示b0不为零，即没有前导零;返回3表示b3不为零，b3位的前面从b0到b2共有3个零;返回32表示RS寄存器中所有的位都为零。(在PowerPC架构中，最高位MSB表示为b0，低位MSB根据位宽表示为b7、b15或b31。)
利用这条指令，用汇编语言改写寻找最高优先级的就绪任务的函数，则不需要进行循环移位判断，可以直接从64个任务中找出优先级最高的那个任务。代码如下：
asm INT8U FindHighestRdyTask(void){
lisr5,OSRdyTbl@ha//让r5寄存器指向OSRdyTbl[]
orir5,r5,OSRdyTbl@l
lwzr3,0(r5)//将OSRdyTbl[0]的值载入r3寄存器
cntlzwr3,r3//计算OSRdyTbl[0]中前导零数目
cmpi0,0,r3,32//判断前32个任务是否就绪
bne __FindEnd//如果前导零数目为32，说明前32个任务均未就绪，需要从后32个任务中寻找
lwzr4,4(r5)//将OSRdyTbl[1]的值载入r4寄存器
cntlzwr4,r4//计算OSRdyTbl[1]的前导零数目
addir3,r4,32//后32个任务需要加上偏移量
__FindEnd:
blr //返回值保存在r3寄存器中
}
在这段代码中，首先判断前32个任务是否有处于就绪态的，如果没有的话，再对后32个任务进行判断。由于优先级最低的空闲任务总是处于就绪态，所以后32个任务总能返回一个有效值。该代码在前32个任务有就绪态时运行7条指令，在前32个任务均没有就绪时需要执行10条指令;而μC/OS原有的代码编译出来的汇编程序，则需要运行15条指令。
使用这个方法的另一个好处是不再需要使用256字节的OSUnMapTbl表，任务控制块TCB也不需要使用OSTCBX、OSTCBY和OSTCBBitY、OSTCBBitX变量，每个ECB中也不再需要OSRdyGrp，这也减少了对ROM和RAM的占用。
4 改进扩展任务数的优先级调度性能
当对μC/OSII支持的任务数进行扩展时，按照μC/OSII原有的做法，需要按照高低字节分别查找OSUnMapTbl对照表。任务数为256时，寻找最高优先级就绪任务的函数将需要运行约35条指令。数出前导零数目的指令在这种情况下的作用将更加显著，对于32位PowerPC处理器，精心设计的代码可以做到仅需10条指令就将任务数扩展到1024个。
此时OSRdyGrp扩展为32位，OSrdyTbl扩展成32个32位的数组。从OSRdyGrp得到的前导零数目，就是任务优先级高5位的值，乘以4可以得到该字的相对偏移地址;在OSRdyTbl中，定义高位对应高优先级任务，低位对应低优先级任务，则其前导零数目就是任务优先级低5位的值，和高5位的值移位相加就得到完整的任务优先级。通过将OSRdyGrp和OSRdyTbl定义成结构体，利用结构体首地址的相对寻址来分别读取其数值，可以减少一次取地址的操作。
寻找最高优先级就绪态的最终代码如下：
typedef struct {//定义结构体
INT32U Tbl[32];
INT32U Grp;
} OSTaskRdyBlock;
OSTaskRdyBlock OSRdy;//定义全局变量OSRdy
asm INT16U FindHighestRdyTask(void){
lisr5,OSRdy@ha//将OSRdy结构体指针载入r5寄存器
orir5,r5,OSRdy@l
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