最近項目開發(fā)需要用到ucos，之前有聽說過，但沒用過，之前一直從事的與Linux相關的開發(fā)工作，基于應用的學習，所以本文偏向于應用的認知，只具備以下的認知即可進行開發(fā)啦，OS，其實都差不多。

   本文只是個人學習ucos的理解，也參考了邵貝貝老師以及其它網(wǎng)站上的學習教程。

內核調度的方法：時間片輪洵、優(yōu)先級調度

不可剝奪性內核與可剝奪性內核的含義：

(1)不可剝奪性內核的好處就是只要這個任務不主動放棄CPU，那么別的任務是不能被搶奪的。

(2)可剝奪性內核對于一個優(yōu)先級較低的來說，它的實時性可能不是很好，但是對于一個優(yōu)先級較高的來說，它的實時性是相當好的，只要這個任務需要執(zhí)行，他就會立馬執(zhí)行，這個就是可剝奪性內核。

Ucos屬于優(yōu)先級調度====>可剝奪性內核，數(shù)字越小，優(yōu)先級越大。

專業(yè)術語

(1)代碼的臨界段

指處理時不可分割的代碼。一旦這段代碼開始執(zhí)行，不允許中斷的打入。

在進入臨界段代碼之前，需要關中斷，執(zhí)行完臨界段代碼，開中斷。

(2)資源和共享資源

資源：任何為任務所占用的實體。如：打印機，鍵盤，顯示器等。另外資源也可以是一個變量，一個結構或者一個數(shù)組。

共享資源：被一個以上的任務使用的資源。

如果要使用共享資源，必須滿足互斥：（獨占）

滿足互斥的方法如下：

1、  關中斷和開中斷

在使用這個全局變量或者共享資源之前呢，我們首先把這個中斷給關掉，當共享資源使用完畢以后，我們再把這個中斷給打開就行了

2、  使用測試并置位指令

3、  任務禁止切換，使用，允許任務切換

不被任務打斷，意味著不會被別的任務打斷，這時就可以使用共享資源，使用完再開啟任務切換。

4、  使用信號量

方法與使用測試并置位指令類似，但注意使用共享資源，首先要獲取這個信號量，獲取后才能使用共享資源，使用完以后，需要釋放信號量。

(3)死鎖

死鎖也稱為抱死。指2個任務無限期的互相等待對方控制的資源。

簡單的說就是兩個任務分別都有它們相互的共享資源，一個任務在執(zhí)行的過程中必須等待這個共享資源，而這個資源又正在另外一個任務利用，另外一個也是出現(xiàn)一樣的情況。我等你，你等我，但最后誰都無法等待誰。

(4)UCOS任務間的同步

1、信號量

最簡單的理解就是全局變量的置位，一個任務設置一個全局變量，而另一個任務不斷檢測這個變量，如果是想要的那個結果，那么就響應，但信號量和全局變量置位的方式不大一樣，信號量是可控的。

2、互斥信號量

最簡單的理解就是一個任務使用資源，另外一個不能使用，這就構成了互斥關系，必須等待資源使用完了，才能給下一個任務使用。

3、事件標志組

多任務同步的手段，比如當我們使用組合按鍵去響應多個任務的時候就會用到。

(5)任務間通信

1、消息郵箱

數(shù)據(jù)交互的過程，一個任務負責把消息推送出去，其它的任務就負責去接收這個消息，消息可以各種數(shù)據(jù)類型組成的數(shù)據(jù)，并且，基于郵箱的特點，兩個任務之間是可以不斷進行收發(fā)的。

2、消息隊列

就是多個消息郵箱構成的隊列。

(6)中斷

中斷執(zhí)行的時間越短越好，越長則會影響程序的實時性。

進入中斷函數(shù)：OS-IntEnter();

退出中斷函數(shù)：OS-IntExit();

中斷計數(shù)器：ISRCounter，相當于引用計數(shù)，來一個中斷就加一，中斷退出的時候就減一。

(7)時鐘節(jié)拍

其實就是由硬件實現(xiàn)的，類似單片機的晶振產(chǎn)生的頻率。

(8)使用步驟

1、初始化OS  OS_Init();

2、創(chuàng)建任務   OSTaskCreate或者OSTaskCreateExt

3、執(zhí)行OS    OS_Start();

任務相關的函數(shù)

建立任務函數(shù)

OSTaskCreate(void(*task)(void*pd),void*pdata,OS_STK*ptos,INTU prio);

參數(shù)：

task:指向任務函數(shù)的函數(shù)指針
pdata:給任務的參數(shù)指針
ptos:是分配給任務的堆棧的棧頂指針
prio:任務優(yōu)先級

INT8U OSTaskCreateExt (void (*task)(void *p_arg),  void *p_arg,
OS_STK *ptos, INT8U prio,
INT16U id, OS_STK *pbos,
INT32U stk_size,  void *pext,

INT16U opt);

參數(shù)：
task:指向任務函數(shù)的函數(shù)指針
pdata:給任務的參數(shù)指針
ptos:是分配給任務的堆棧的棧頂指針
prio:任務優(yōu)先級
id:任務ID號，范圍0-65535
pbos:任務堆棧的棧底指針
stk_size:任務堆棧大小
pext:用戶補充存儲區(qū)，對TCB的擴充，不用設置為0
opt:任務選項，有三個，分別為:OS_TASK_OPT_STK_CHK、OS_TASK_OPT_STK_CLR 和 OS_TASK_OPT_SAVE_FP
 表示檢查任務堆棧、任務堆棧清零和保存浮點(FPU)寄存器。
 
任務刪除:其實是把任務置于睡眠狀態(tài)，并不是把任務代碼給刪除了
INT8U OSTaskDel(INT8U prio);
prio:任務的優(yōu)先級

請求任務刪除  
INT8U OSTaskDelReq(INT8U prio);

改變任務優(yōu)先級
INT8U OSTaskChangePrio(INT8U oldprio,INT8U newprio);

任務掛起和恢復
INT8U OSTaskSuspend(INT8U prio);

INT8U OSTaskResume(INT8U prio);

兩個事件之間的通訊是基于一個模型：
任務1 ===> 發(fā)送事件       <=====請求事件<====任務2 


事件控制塊結構
typedef struct
{
INT8U OSEventType; //事件的類型
INT16U OSEventCnt;  //信號量計數(shù)器
void *OSEventPtr; //消息或消息隊列的指針
INT8U OSEventGrp;  //等待事件的任務組
INT8U OSEventTbl[OS_EVENT_TBL_SIZE];//任務等待表
#if OS_EVENT_NAME_EN > 0u
INT8U *OSEventName; //事件名
#endif
} OS_EVENT;


信號量：
對應事件控制塊結構的事件類型為OS_EVENT_TYPE_SEM

1、創(chuàng)建信號量
OS_EVENT *OSSemCreate (INT16U cnt);
cnt:信號量計數(shù)器的初始值
return:返回值為已經(jīng)創(chuàng)建的信號量的指針

2、請求信號量函數(shù)
void OSSemPend ( OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err);
pevent:被請求信號量的指針
timeout：等待時限
err:錯誤信息

3、發(fā)送信號量函數(shù)(釋放信號量)
INT8U OSSemPost(OS_EVENT *pevent);
pevent:信號量指針
return:成功返回值為OS_ON_ERR,否則會根據(jù)錯誤類型返回OS_ERR_EVENT_TYPE、OS_SEM_OVF

4、刪除信號量函數(shù)
OS_EVENT *OSSemDel (OS_EVENT *pevent,INT8U opt, INT8U *err);
pevent:要刪除的信號量指針
opt:刪除條件選項
err:錯誤信息


郵箱：
任務與任務之間傳遞數(shù)據(jù)的方式。
對應事件控制塊結構的事件類型為OS_EVENT_TYPE_MBOX

1、創(chuàng)建郵箱函數(shù)
OS_EVENT *OSMboxCreate (void *msg);
msg:消息指針
return:返回值為消息郵箱的指針。
使用: OS_EVENT *msg_ptr = NULL ;
 u8 *msg_string = "hello world" ;
 msg_ptr = OSMboxCreate(msg_string);

2、向郵箱發(fā)送消息的函數(shù)
INT8U OSMboxPost (OS_EVENT *pevent,void *msg);
pevent:消息郵箱的指針
msg:消息指針

3、請求郵箱指針
void *OSMboxPend (OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err);
pevent:消息郵箱的指針
timeout:等待時限
err:錯誤信息


4、查詢郵箱狀態(tài)函數(shù)
INT8U OSMboxQuery(OS_EVENT *pevent,OS_MBOX_DATA *pdata);
pevent:消息郵箱指針
pdata:存放郵箱信息的結構

5、刪除郵箱函數(shù)
OS_EVENT *OSMboxDel(OS_EVENT *pevent,INT8U opt,INT8U *err);
pevent:消息郵箱指針
opt:刪除選項

err：錯誤信息

暫時就這樣吧，后面用到了再加進來。

參考：

1、邵貝貝老師的書籍。

2、麥子學院ucos wiki教程：http://www.maiziedu.com/wiki/iot/ucoskernel/