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建立一个属于自己的AVR的RTOS

作者:时间:2011-04-29来源:网络收藏

unsignedintOSWaitTick;//任务延时时钟
}TCB[OS_TASKS+1];

//防止被编译器占用
registerunsignedchartempR4asm(r4);
registerunsignedchartempR5asm(r5);
registerunsignedchartempR6asm(r6);
registerunsignedchartempR7asm(r7);
registerunsignedchartempR8asm(r8);
registerunsignedchartempR9asm(r9);
registerunsignedchartempR10asm(r10);
registerunsignedchartempR11asm(r11);
registerunsignedchartempR12asm(r12);
registerunsignedchartempR13asm(r13);
registerunsignedchartempR14asm(r14);
registerunsignedchartempR15asm(r15);
registerunsignedchartempR16asm(r16);
registerunsignedchartempR16asm(r17);


//任务
voidOSTaskCreate(void(*Task)(void),unsignedchar*Stack,unsignedcharTaskID)
{
unsignedchari;
*Stack--=(unsignedint)Task>>8;//将任务的地址高位压入堆栈,
*Stack--=(unsignedint)Task;//将任务的地址低位压入堆栈,

*Stack--=0x00;//R1__zero_reg__
*Stack--=0x00;//R0__tmp_reg__
*Stack--=0x80;//SREG在任务中,开启全局中断
for(i=0;i14;i++)//在avr-libc中的FAQ中的WhatregistersareusedbytheCcompiler?
*Stack--=i;//描述了寄存器的作用
TCB[TaskID].OSTaskStackTop=(unsignedint)Stack;//将人工堆栈的栈顶,保存到堆栈的数组中
OSRdyTbl|=0x01TaskID;//任务就绪表已经准备好
}

//开始任务调度,从最低优先级的任务的开始
voidOSStartTask()
{
OSTaskRunningPrio=OS_TASKS;
SP=TCB[OS_TASKS].OSTaskStackTop+17;
__asm____volatile__(retint);
}

//进行任务调度
voidOSSched(void)
{
//根据中断时保存寄存器的次序入栈,模拟一次中断后,入栈的情况
__asm____volatile__(PUSH__zero_reg__nt);//R1
__asm____volatile__(PUSH__tmp_reg__nt);//R0
__asm____volatile__(IN__tmp_reg__,__SREG__nt);//保存状态寄存器SREG
__asm____volatile__(PUSH__tmp_reg__nt);
__asm____volatile__(CLR__zero_reg__nt);//R0重新清零
__asm____volatile__(PUSHR18nt);
__asm____volatile__(PUSHR19nt);
__asm____volatile__(PUSHR20nt);
__asm____volatile__(PUSHR21nt);
__asm____volatile__(PUSHR22nt);
__asm____volatile__(PUSHR23nt);
__asm____volatile__(PUSHR24nt);
__asm____volatile__(PUSHR25nt);
__asm____volatile__(PUSHR26nt);
__asm____volatile__(PUSHR27nt);
__asm____volatile__(PUSHR30nt);
__asm____volatile__(PUSHR31nt);
__asm____volatile__(PUSHR28nt);//R28与R29用于在堆栈上的指针
__asm____volatile__(PUSHR29nt);//入栈完成

TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop=SP;//将正在运行的任务的堆栈底保存


unsignedcharOSNextTaskID;//在现有堆栈上开设新的空间
for(OSNextTaskID=0;//进行任务调度
OSNextTaskIDOS_TASKS!(OSRdyTbl(0x01OSNextTaskID));
OSNextTaskID++);
OSTaskRunningPrio=OSNextTaskID;

cli();//保护堆栈转换
SP=TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop;
sei();

//根据中断时的出栈次序
__asm____volatile__(POPR29nt);
__asm____volatile__(POPR28nt);
__asm____volatile__(POPR31nt);
__asm____volatile__(POPR30nt);
__asm____volatile__(POPR27nt);
__asm____volatile__(POPR26nt);
__asm____volatile__(POPR25nt);
__asm____volatile__(POPR24nt);
__asm____volatile__(POPR23nt);
__asm____volatile__(POPR22nt);
__asm____volatile__(POPR21nt);
__asm____volatile__(POPR20nt);
__asm____volatile__(POPR19nt);
__asm____volatile__(POPR18nt);
__asm____volatile__(POP__tmp_reg__nt);//SERG出栈并恢复
__asm____volatile__(OUT__SREG__,__tmp_reg__nt);//
__asm____volatile__(POP__tmp_reg__nt);//R0出栈
__asm____volatile__(POP__zero_reg__nt);//R1出栈
//中断时出栈完成
}

voidOSTimeDly(unsignedintticks)
{
if(ticks)//当延时有效
{
OSRdyTbl=~(0x01OSTaskRunningPrio);
TCB[OSTaskRunningPrio].OSWaitTick=ticks;
OSSched();//从新调度
}
}


voidTCN0Init(void)//计时器0
{
TCCR0=0;
TCCR0|=(1CS02);//256预分频
TIMSK|=(1TOIE0);//T0溢出中断允许
TCNT0=100;//置计数起始值

}


SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)
{
unsignedchari;
for(i=0;iOS_TASKS;i++)//任务时钟
{
if(TCB[i].OSWaitTick)
{
TCB[i].OSWaitTick--;
if(TCB[i].OSWaitTick==0)//当任务时钟到时,必须是由定时器减时的才行
{
OSRdyTbl|=(0x01i);//使任务在就绪表中置位
}
}
}
TCNT0=100;
}

voidTask0()
{
unsignedintj=0;
while(1)
{
PORTB=j++;
OSTimeDly(2);
}
}

voidTask1()
{
unsignedintj=0;
while(1)
{
PORTC=j++;
OSTimeDly(4);
}
}

voidTask2()
{
unsignedintj=0;
while(1)
{
PORTD=j++;
OSTimeDly(8);
}
}



voidTaskScheduler()
{
while(1)
{
OSSched();//反复进行调度
}
}


intmain(void)
{
TCN0Init();
OSRdyTbl=0;
OSTaskRunningPrio=0;
OSTaskCreate(Task0,Stack[49],0);
OSTaskCreate(Task1,Stack[99],1);
OSTaskCreate(Task2,Stack[149],2);
OSTaskCreate(TaskScheduler,Stack[199],OS_TASKS);
OSStartTask();
}

在上面的例子中,一切变得很简单,三个正在运行的主任务,都通过延时服务,主动放弃对CPU的控制权。
在时间中断中,对各个任务的的延时进行计时,如果某个任务的延时结束,将任务重新在就绪表中置位。
最低级的系统任务TaskScheduler(),在三个主任务在放弃对CPU的控制权后开始不断地进行调度。如果某个任务在就绪表中置位,通过调度,进入最高级别的任务中继续运行。

第五篇:完善的协作式的内核

现在为上面的协作式内核添加一些OS中所必须的服务:
1挂起和重新运行任务
2信号量(在必要时候,可以扩展成邮箱和信息队列)
3延时


#includeavr/io.h>
#includeavr/Interrupt.h>
#includeavr/signal.h>
unsignedcharStack[400];

registerunsignedcharOSRdyTblasm(r2);//任务运行就绪表
registerunsignedcharOSTaskRunningPrioasm(r3);//正在运行的任务

#defineOS_TASKS3//设定运行任务的数量
structTaskCtrBlock
{
unsignedintOSTaskStackTop;//保存任务的堆栈顶
unsignedintOSWaitTick;//任务延时时钟
}TCB[OS_TASKS+1];

//防止被编译器占用
registerunsignedchartempR4asm(r4);
registerunsignedchartempR5asm(r5);
registerunsignedchartempR6asm(r6);
registerunsignedchartempR7asm(r7);
registerunsignedchartempR8asm(r8);
registerunsignedchartempR9asm(r9);
registerunsignedchartempR10asm(r10);
registerunsignedchartempR11asm(r11);
registerunsignedchartempR12asm(r12);
registerunsignedchartempR13asm(r13);
registerunsignedchartempR14asm(r14);
registerunsignedchartempR15asm(r15);
registerunsignedchartempR16asm(r16);
registerunsignedchartempR16asm(r17);


//任务
voidOSTaskCreate(void(*Task)(void),unsignedchar*Stack,unsignedcharTaskID)
{
unsignedchari;
*Stack--=(unsignedint)Task>>8;//将任务的地址高位压入堆栈,
*Stack--=(unsignedint)Task;//将任务的地址低位压入堆栈,

*Stack--=0x00;//R1__zero_reg__
*Stack--=0x00;//R0__tmp_reg__
*Stack--=0x80;

//SREG在任务中,开启全局中断
for(i=0;i14;i++)//在avr-libc中的FAQ中的WhatregistersareusedbytheCcompiler?
*Stack--=i;//描述了寄存器的作用
TCB[TaskID].OSTaskStackTop=(unsignedint)Stack;//将人工堆栈的栈顶,保存到堆栈的数组中
OSRdyTbl|=0x01TaskID;//任务就绪表已经准备好
}

//开始任务调度,从最低优先级的任务的开始
voidOSStartTask()
{
OSTaskRunningPrio=OS_TASKS;
SP=TCB[OS_TASKS].OSTaskStackTop+17;
__asm____volatile__(retint);
}

//进行任务调度
voidOSSched(void)
{
//根据中断时保存寄存器的次序入栈,模拟一次中断后,入栈的情况
__asm____volatile__(PUSH__zero_reg__nt);//R1
__asm____volatile__(PUSH__tmp_reg__nt);//R0
__asm____volatile__(IN__tmp_reg__,__SREG__nt);//保存状态寄存器SREG
__asm____volatile__(PUSH__tmp_reg__nt);
__asm____volatile__(CLR__zero_reg__nt);//R0重新清零
__asm____volatile__(PUSHR18nt);
__asm____volatile__(PUSHR19nt);
__asm____volatile__(PUSHR20nt);
__asm____volatile__(PUSHR21nt);
__asm____volatile__(PUSHR22nt);
__asm____volatile__(PUSHR23nt);
__asm____volatile__(PUSHR24nt);
__asm____volatile__(PUSHR25nt);
__asm____volatile__(PUSHR26nt);
__asm____volatile__(PUSHR27nt);
__asm____volatile__(PUSHR30nt);
__asm____volatile__(PUSHR31nt);
__asm____volatile__(PUSHR28nt);//R28与R29用于建立在堆栈上的指针


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