微型抢占式多任务实时内核设计

域看作一个32位的二进制变量，第i位为1，表示有值为i的消息，因此消息的存取只需通过简单的“与”、“或”运算。消息的优先级依值而定，值越大，优先级越低。在系统范围内，消息优先级又分为两级：紧急级（值0~15）与普通级（值16~31）。当有紧急消息发送给任务时，内核会提升任务的动态优先级，从而提高消息处理的实时性。当任务无紧急消息要处理时，内核就降低它的动态优先级。发送消息的核心代码如下：

/*const uint_16 os_maskTable[16] ={ 0x8000,0x4000, .....,0x0008,0x0004,0x0002,0x0001 */

if( msg&0xF0 ) { /*普通级消息*/

pTCB->msg[1] |= os_maskTable[msg&0x0F];

/*普通级消息存在msg[1]中*/

os_rdyState |= os_maskTable[pTCB->priority];

}

else { /*紧急级消息*/

pTCB->msg[0] |= os_maskTable[msg]; ;

/*紧急级消息存在msg[0]中*/

os_rdyhState |= os_maskTable[pTCB->priority];

/*提升动态优先级*/

}

??与先进先出(FIFO)方式的消息队列不同，内核总是取出优先级最高的消息来交给任务处理。消息接收函数os_GetMessage设计思路如下：如果消息接收区中无紧急消息，则降低任务的动态优先级；如果消息接收区中有消息，则取出优先级最高的消息；如果没有消息，则将任务转为等待态。考虑有时候不希望任务进入等待态，MicroStar还提供了非阻塞的os_PeekMessage消息接收函数。

    3.2 信 号

??在嵌入式系统编程中，常利用标志位来实现前后台程序或不同的任务间的通信。MicroStar也提供了类似的任务间的通信方式——信号（signal）。它避免了用户程序因不断查询标志位而带来的时间浪费，而且支持信号间的“与”、“或”运算。通俗来说，信号就是标志位，用来标识某个事件的发生。同消息一样，信号也有紧急级与普通级之分。与消息不同的是，信号完全由用户程序创建和维护，内核只是帮助用户程序等待信号，以避免低效率的标志位查询。使用起来不如消息直观，但执行效率较高。实现起来非常简单，请参见源码。

图1

4 定时器

??定时器在嵌入式系统有着大量的用途，如LED的定时刷新、串口通信中的超时检查。对定时器的需求分为两类，一种是周期性重复定时，比如每隔10ms去刷新

LED；另一种是仅需定时一次的一次性定时。定时时长以系统时钟节拍（tick,又译作滴达）作为单位。两次系统定时中断之间的时间间隔为一个节拍。定时器结构体如下：

typedef struct{

uint_16 elapse; /*定时时长的余值*/

uint_16 backTime; /*定时时长的备份值*/

MSG timerId; /*定时器ID号*/

uchar taskId; /*拥有该定时器的任务的ID*/

TIMERPROC lpTimerFunc; /*定时调用的函数指针*/

}TIMER,*PTIMER;

TIMER　os_timers[USER_TIMER_NUM]; /*最多为16个*/

《微型抢占式多任务实时内核设计(第4页)》