建立一個AVR的RTOS(6)時間片輪番調度法的內核
Round-Robin Sheduling
本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/201612/325277.htm時間片輪調法是非常有趣的。本篇中的例子,建立了3個任務,任務沒有優(yōu)先級,在時間中斷的調度下,每個任務都輪流運行相同的時間。如果在內核中沒有加入其它服務,感覺上就好像是有三個大循環(huán)在同時運行。
本例只是提供了一個用時間中斷進行調度的內核,大家可以根據自己的需要,添加相應的服務。
要注意到:
1,由于在時間中斷內調用了任務切換函數,因為在進入中斷時,已經將一系列的寄存器入棧。
2,在中斷內進行調度,是直接通過"RJMP Int_OSSched"進入任務切換和調度的,這是GCC AVR的一個特點,為用C編寫內核提供了極大的方便。
3,在閱讀代碼的同時,請對照閱讀編譯器產生的*.lst文件,會對你理解例子有很大的幫助。
#include <avr/io.h>
#include
#include
unsigned char Stack[400];
register unsigned char OSRdyTbl asm("r2"); //任務運行就緒表
register unsigned char OSTaskRunningPrio asm("r3"); //正在運行的任務
#define OS_TASKS 3 //設定運行任務的數量
struct TaskCtrBlock
{
unsigned int OSTaskStackTop; //保存任務的堆棧頂
unsigned int OSWaitTick; //任務延時時鐘
} TCB[OS_TASKS+1];
//防止被編譯器占用
register unsigned char tempR4 asm("r4");
register unsigned char tempR5 asm("r5");
register unsigned char tempR6 asm("r6");
register unsigned char tempR7 asm("r7");
register unsigned char tempR8 asm("r8");
register unsigned char tempR9 asm("r9");
register unsigned char tempR10 asm("r10");
register unsigned char tempR11 asm("r11");
register unsigned char tempR12 asm("r12");
register unsigned char tempR13 asm("r13");
register unsigned char tempR14 asm("r14");
register unsigned char tempR15 asm("r15");
register unsigned char tempR16 asm("r16");
register unsigned char tempR16 asm("r17");
//建立任務
void OSTaskCreate(void (*Task)(void),unsigned char *Stack,unsigned char TaskID)
{
unsigned char i;
*Stack--=(unsigned int)Task>>8; //將任務的地址高位壓入堆棧,
*Stack--=(unsigned int)Task; //將任務的地址低位壓入堆棧,
*Stack--=0x00; //R1 __zero_reg__
*Stack--=0x00; //R0 __tmp_reg__
*Stack--=0x80;
//SREG在任務中,開啟全局中斷
for(i=0;i<14;i++) //在avr-libc中的FAQ中的What registers are used by the C compiler?
*Stack--=i; //描述了寄存器的作用
TCB[TaskID].OSTaskStackTop=(unsigned int)Stack; //將人工堆棧的棧頂,保存到堆棧的數組中
OSRdyTbl|=0x01< } //開始任務調度,從最低優(yōu)先級的任務的開始 void OSStartTask() { OSTaskRunningPrio=OS_TASKS; SP=TCB[OS_TASKS].OSTaskStackTop+17; __asm__ __volatile__( "reti" "nt" ); } //進行任務調度 void OSSched(void) { //根據中斷時保存寄存器的次序入棧,模擬一次中斷后,入棧的情況 __asm__ __volatile__("PUSH __zero_reg__ nt"); //R1 __asm__ __volatile__("PUSH __tmp_reg__ nt"); //R0 __asm__ __volatile__("IN __tmp_reg__,__SREG__ nt"); //保存狀態(tài)寄存器SREG __asm__ __volatile__("PUSH __tmp_reg__ nt"); __asm__ __volatile__("CLR __zero_reg__ nt"); //R0重新清零 __asm__ __volatile__("PUSH R18 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R19 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R20 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R21 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R22 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R23 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R24 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R25 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R26 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R27 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R30 nt"); __asm__ __volatile__("PUSH R31 nt"); __asm__ __volatile__("Int_OSSched: nt"); //當中斷要求調度,直接進入這里 __asm__ __volatile__("PUSH R28 nt"); //R28與R29用于建立在堆棧上的指針 __asm__ __volatile__("PUSH R29 nt"); //入棧完成 TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop=SP; //將正在運行的任務的堆棧底保存 if(++OSTaskRunningPrio>=OS_TASKS) //輪流運行各個任務,沒有優(yōu)先級 OSTaskRunningPrio=0; //cli(); //保護堆棧轉換 SP=TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop; //sei(); //根據中斷時的出棧次序 __asm__ __volatile__("POP R29 nt"); __asm__ __volatile__("POP R28 nt"); __asm__ __volatile__("POP R31 nt"); __asm__ __volatile__("POP R30 nt"); __asm__ __volatile__("POP R27 nt"); __asm__ __volatile__("POP R26 nt"); __asm__ __volatile__("POP R25 nt"); __asm__ __volatile__("POP R24 nt"); __asm__ __volatile__("POP R23 nt"); __asm__ __volatile__("POP R22 nt"); __asm__ __volatile__("POP R21 nt"); __asm__ __volatile__("POP R20 nt"); __asm__ __volatile__("POP R19 nt"); __asm__ __volatile__("POP R18 nt"); __asm__ __volatile__("POP __tmp_reg__ nt"); //SERG出棧并恢復 __asm__ __volatile__("OUT __SREG__,__tmp_reg__ nt"); // __asm__ __volatile__("POP __tmp_reg__ nt"); //R0出棧 __asm__ __volatile__("POP __zero_reg__ nt"); //R1出棧 __asm__ __volatile__("RETI nt"); //返回并開中斷 //中斷時出棧完成 } void IntSwitch(void) { __asm__ __volatile__("POP R31 nt"); //去除因調用子程序而入棧的PC __asm__ __volatile__("POP R31 nt"); __asm__ __volatile__("RJMP Int_OSSched nt"); //重新調度 } void TCN0Init(void) //計時器0 { TCCR0 = 0; TCCR0 |= (1< TIMSK |= (1< TCNT0 = 100; //置計數起始值 } SIGNAL(SIG_OVERFLOW0) { TCNT0=100; IntSwitch(); //任務調度 } void Task0() { unsigned int j=0; while(1) { PORTB=j++; //OSTimeDly(50); } } void Task1() { unsigned int j=0; while(1) { PORTC=j++; //OSTimeDly(5); } } void Task2() { unsigned int j=0; while(1) { PORTD=j++; //OSTimeDly(5); } } void TaskScheduler() { while(1) { OSSched(); //反復進行調度 } } int main(void) { TCN0Init(); OSRdyTbl=0; OSTaskCreate(Task0,&Stack[99],0); OSTaskCreate(Task1,&Stack[199],1); OSTaskCreate(Task2,&Stack[299],2); OSTaskCreate(TaskScheduler,&Stack[399],OS_TASKS); OSStartTask(); }
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