最簡單的多任務(wù)模型ppt課件

1、5.2 最簡單的多任務(wù)模型目 錄任務(wù)切換模型范例分析任務(wù)切換模型范例分析雙任務(wù)切換模型雙任務(wù)切換模型 待解決的問題待解決的問題setTaskJmp()的實(shí)現(xiàn)task 1雙任務(wù)切換模型task 0任務(wù)切換 雙任務(wù)是多任務(wù)最簡單的典型情況，而任務(wù)切換是學(xué)習(xí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。多任務(wù)操作系統(tǒng)核心的基本原理在源代碼層次，任務(wù)也是一個(gè)函數(shù)。task 1task 0雙任務(wù)切換模型 雙任務(wù)是多任務(wù)最簡單的典型情況，而任務(wù)切換是學(xué)習(xí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。任務(wù)切換task 0.1task 0.2task 1.1task 1.2可將任務(wù)函數(shù)分成若干程序段。在源代碼層次，任務(wù)也是一個(gè)函數(shù)。longjm

2、p(jbTask0)setjmp(jbTask1)longjmp(jbTask1)setjmp(jbTask0)雙任務(wù)切換模型|setjmp和longjmp的作用 雙任務(wù)是多任務(wù)最簡單的典型情況，而任務(wù)切換是學(xué)習(xí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。任務(wù)切換task 0.1task 0.2task 1.1task 1.2若要實(shí)現(xiàn)函數(shù)之間的跳轉(zhuǎn)，可使用非局部跳轉(zhuǎn)函數(shù)setjmp()和longjmp()。雙任務(wù)切換模型|setjmp和longjmp的作用 雙任務(wù)是多任務(wù)最簡單的典型情況，而任務(wù)切換是學(xué)習(xí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。任務(wù)切換task 0.1task 0.2task 1.1task 1.2保存t

3、ask0上下文setjmp(jbTask1)longjmp(jbTask1)setjmp(jbTask0)longjmp(jbTask0)若要實(shí)現(xiàn)函數(shù)之間的跳轉(zhuǎn)，可使用非局部跳轉(zhuǎn)函數(shù)setjmp()和longjmp()。恢復(fù)task1上下文并跳轉(zhuǎn)雙任務(wù)切換模型|setjmp和longjmp的作用 雙任務(wù)是多任務(wù)最簡單的典型情況，而任務(wù)切換是學(xué)習(xí)多任務(wù)操作系統(tǒng)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。任務(wù)切換task 0.1task 0.2task 1.1task 1.2setjmp(jbTask1)longjmp(jbTask1)setjmp(jbTask0)longjmp(jbTask0)若要實(shí)現(xiàn)函數(shù)之間的跳轉(zhuǎn)，可使用

4、非局部跳轉(zhuǎn)函數(shù)setjmp()和longjmp()。task 0.1task 1.1雙任務(wù)切換模型和程序分析任務(wù)切換task 0.2task 1.2setjmp(jbTask1)longjmp(jbTask1)setjmp(jbTask0)longjmp(jbTask0)task 0task 1void task0(void) task0Init(); while (1) task0_program1; ctmp = setjmp(jbTask0); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask1); task0_program2; void task1(void) task1In

5、it(); while (1) task1_program1; ctmp = setjmp(jbTask1); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask0); task1_program2; 雙任務(wù)切換模型和程序分析task 0.2task 1.2setjmp(jbTask1)longjmp(jbTask1)setjmp(jbTask0)longjmp(jbTask0)void task0(void) task0Init(); while (1) task0_program1; ctmp = setjmp(jbTask0); if (ctmp = 0) longjmp(jbTa

6、sk1); task0_program2; void task1(void) task1Init(); while (1) task1_program1; ctmp = setjmp(jbTask1); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask0); task1_program2; task 0.1task 1.1task 0task 1任務(wù)0和1都初始化完成雙任務(wù)切換模型和程序分析task 0.2task 1.2setjmp(jbTask1)longjmp(jbTask1)setjmp(jbTask0)longjmp(jbTask0)void task0(void) task

7、0Init(); while (1) task0_program1; ctmp = setjmp(jbTask0); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask1); task0_program2; void task1(void) task1Init(); while (1) task1_program1; ctmp = setjmp(jbTask1); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask0); task1_program2; task 0.1task 1.1task 0task 1任務(wù)0和1都已運(yùn)行，并保存了各自的上下文雙任務(wù)切換模型和程序分析task

8、0.2task 1.2setjmp(jbTask1)longjmp(jbTask1)setjmp(jbTask0)longjmp(jbTask0)void task0(void) task0Init(); while (1) task0_program1; ctmp = setjmp(jbTask0); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask1); task0_program2; void task1(void) task1Init(); while (1) task1_program1; ctmp = setjmp(jbTask1); if (ctmp = 0) longj

9、mp(jbTask0); task1_program2; task 0.1task 1.1task 0task 1則使用longjmp(jbTask1)后,切換到setjmp(jbTask1) 保存的位置0運(yùn)行運(yùn)行task0.1task0.1保存task0上下文雙任務(wù)切換模型和程序分析task 0.2task 1.2setjmp(jbTask1)longjmp(jbTask1)longjmp(jbTask0)void task0(void) task0Init(); while (1) task0_program1; ctmp = setjmp(jbTask0); if (ctmp = 0)

10、longjmp(jbTask1); task0_program2; void task1(void) task1Init(); while (1) task1_program1; ctmp = setjmp(jbTask1); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask0); task1_program2; task 0.1task 1.1task 0task 1setjmp(jbTask0)在5.1.2小節(jié)中，已約定setjmp()返回值是0，longjmp()返回值是1?；謴?fù)task1上下文并跳轉(zhuǎn)1ctmp =雙任務(wù)切換模型和程序分析task 0.2task 1.2setjm

11、p(jbTask1)longjmp(jbTask1)longjmp(jbTask0)void task0(void) task0Init(); while (1) task0_program1; ctmp = setjmp(jbTask0); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask1); task0_program2; void task1(void) task1Init(); while (1) task1_program1; ctmp = setjmp(jbTask1); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask0); task1_program2; ta

12、sk 0.1task 1.1task 0task 1setjmp(jbTask0)在5.1.2小節(jié)中，已約定setjmp()返回值是0，longjmp()返回值是1。1 0 1ctmp =目 錄任務(wù)切換模型范例分析任務(wù)切換模型范例分析雙任務(wù)切換模型雙任務(wù)切換模型 待解決的問題待解決的問題setTaskJmp()的實(shí)現(xiàn)待解決的問題如何讓任務(wù)互不干擾地運(yùn)行 在上一小節(jié)的描述中，僅是說明任務(wù)正確運(yùn)行后的模型，若要編寫多任務(wù)操作系統(tǒng)，還有兩個(gè)重要問題需要解決。待解決的問題 在上一小節(jié)的描述中，僅是說明任務(wù)正確運(yùn)行后的模型，若要編寫多任務(wù)操作系統(tǒng)，還有兩個(gè)重要問題需要解決。在源代碼層次，任務(wù)也是一個(gè)函數(shù)

13、。當(dāng)函數(shù)在運(yùn)行期間被中斷打斷時(shí)，將如何處理？void task0(void) task0Init(); while (1) task0_program1; . task0_program2; 如何讓任務(wù)互不干擾地運(yùn)行中斷響應(yīng)過程中的現(xiàn)場保護(hù)與恢復(fù)函數(shù)函數(shù)中斷過程堆棧指針與堆棧指針與bpbpSDCC編譯器自動(dòng)處理壓棧出棧，無需軟件干預(yù)。返回地址返回地址通用寄存器通用寄存器中斷請(qǐng)求現(xiàn)場保護(hù)R0R7ACCBPSWDPLDPHPCLPCHSPbp時(shí)間中斷響應(yīng)過程中的現(xiàn)場保護(hù)與恢復(fù)中斷服務(wù)函數(shù)函數(shù)中斷過程中斷請(qǐng)求現(xiàn)場恢復(fù)時(shí)間堆棧指針與堆棧指針與bpbp返回地址返回地址通用寄存器通用寄存器R0R7ACCB

14、PSWDPLDPHPCLPCHSPbp函數(shù)現(xiàn)場保護(hù)中斷響應(yīng)過程中的現(xiàn)場保護(hù)與恢復(fù)函數(shù)函數(shù)中斷過程中斷請(qǐng)求現(xiàn)場保護(hù)時(shí)間保證運(yùn)行的函數(shù)在中斷前后，執(zhí)行結(jié)果不變的條件：如R0 R7、ACC、B、SP、DPL、DPH等寄存器如函數(shù)內(nèi)的局部變量、計(jì)算表達(dá)式的中間值 不改變通用寄存器的值；1 不改變函數(shù)使用的堆棧內(nèi)容。2 在源代碼層次，任務(wù)也是一個(gè)函數(shù)，任務(wù)的正確運(yùn)行條件與函數(shù)一致。中斷服務(wù)現(xiàn)場恢復(fù)函數(shù)間空棧堆務(wù)任間空棧堆務(wù)任任務(wù)切換中的現(xiàn)場保護(hù)與恢復(fù)任務(wù)切換過程義務(wù)1任務(wù)0任務(wù)切換時(shí)間setjmp(jbTask0)longjmp(jbTask1)PCLPCHSPbpPCLPCHSPbpR0R7ACCBP

15、SWDPTR任務(wù)堆?？臻g R0R7ACCBPSWDPTR任務(wù)堆棧空間 間空棧堆務(wù)任任務(wù)切換中的現(xiàn)場保護(hù)與恢復(fù)任務(wù)切換過程任務(wù)0任務(wù)切換時(shí)間PCLPCHSPbpR0R7ACCBPSWDPTR任務(wù)堆棧空間 每個(gè)任務(wù)的堆棧須相互獨(dú)立，互不干擾間空棧堆務(wù)任任務(wù)堆棧空間 義務(wù)1setjmp(jbTask0)longjmp(jbTask1)任務(wù)切換中的現(xiàn)場保護(hù)與恢復(fù)任務(wù)切換過程任務(wù)0任務(wù)切換義務(wù)0時(shí)間setjmp(jbTask0)longjmp(jbTask1)setjmp(jbTask1)longjmp(jbTask0)任務(wù)切換PCLPCHSPbp間空棧堆務(wù)任R0R7ACCBPSWDPTR任務(wù)堆?？臻g

16、間空棧堆務(wù)任任務(wù)堆?？臻g 義務(wù)1任務(wù)切換互不干擾地運(yùn)行條件讓任務(wù)互不干擾地運(yùn)行條件： 不改變通用寄存器的值；1 不改變?nèi)蝿?wù)函數(shù)使用的堆棧內(nèi)容。2解決方法： 通過setjmp()和longjmp()函數(shù)配對(duì)調(diào)用；1 每個(gè)任務(wù)有各自獨(dú)立的堆?？臻g。2任務(wù)切換過程任務(wù)0時(shí)間setjmp(jbTask0)longjmp(jbTask1)任務(wù)切換任務(wù)切換義務(wù)1義務(wù)0setjmp(jbTask1)longjmp(jbTask0)待解決的問題如何讓任務(wù)互不干擾地運(yùn)行 在上一小節(jié)的描述中，僅是說明任務(wù)正確運(yùn)行后的模型，若要編寫多任務(wù)操作系統(tǒng)，還有兩個(gè)重要問題需要解決。主函數(shù)int main() return

17、0;如何讓任務(wù)運(yùn)行 事實(shí)上，系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)沒有一個(gè)任務(wù)存在，即沒有一個(gè)任務(wù)在運(yùn)行。而任務(wù)的切換必須setjmp()和longjmp()函數(shù)配對(duì)調(diào)用。void task0(void) task0Init(); while (1) task0_program1; ctmp = setjmp(jbTask0); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask1); task0_program2; 任務(wù)0task0();沒setjmp(task1)，則無法跳轉(zhuǎn)如何讓任務(wù)運(yùn)行 事實(shí)上，系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)沒有一個(gè)任務(wù)存在，即沒有一個(gè)任務(wù)在運(yùn)行。而任務(wù)的切換必須setjmp()和longjmp()函數(shù)配對(duì)

18、調(diào)用。主函數(shù)int main() return 0;task1();void task0(void) task0Init(); while (1) task0_program1; ctmp = setjmp(jbTask0); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask1); task0_program2; 任務(wù)0void task1(void) task1Init(); while (1) task1_program1; ctmp = setjmp(jbTask1); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask0); task1_program2; 任務(wù)1沒set

19、jmp(task0)，則無法跳轉(zhuǎn)如何讓任務(wù)運(yùn)行 事實(shí)上，系統(tǒng)在啟動(dòng)時(shí)沒有一個(gè)任務(wù)存在，即沒有一個(gè)任務(wù)在運(yùn)行。而任務(wù)的切換必須setjmp()和longjmp()函數(shù)配對(duì)調(diào)用。主函數(shù)int main() return 0;void task0(void) task0Init(); while (1) task0_program1; ctmp = setjmp(jbTask0); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask1); task0_program2; 任務(wù)0void task1(void) task1Init(); while (1) task1_program1; ctm

20、p = setjmp(jbTask1); if (ctmp = 0) longjmp(jbTask0); task1_program2; 任務(wù)1setTaskJmp() setTaskJmp() setTaskJmp(); task1(); 模擬setjmp()函數(shù)目 錄任務(wù)切換模型范例分析任務(wù)切換模型范例分析雙任務(wù)切換模型雙任務(wù)切換模型 待解決的問題待解決的問題setTaskJmp()的實(shí)現(xiàn)setjmp()的工作內(nèi)容 若要用setTaskJmp()模擬任務(wù)調(diào)用setjmp(),需先明白任務(wù)調(diào)用setjmp()所做的工作。 將返回地址壓入任務(wù)堆棧；1 保存bp到任務(wù)上下文中；2 保存堆棧指針S

21、P到任務(wù)上下文中；3 保存返回地址到任務(wù)上下文中。4堆棧指針SP的值增加2int setjmp( jmp_buf environment );是保存上下文信息的“緩沖區(qū)”，相當(dāng)于“任務(wù)堆?！?、每個(gè)任務(wù)有指定的入口地址；2、每個(gè)任務(wù)有各自獨(dú)立的堆?？臻g。setTaskJmp()函數(shù)名稱名稱setTaskJmp()函數(shù)原型函數(shù)原型void setTaskJmp(void (* pfuncTask)(void), idata unsigned char *pucStk, jmp_buf jbTaskContext)輸入?yún)?shù)輸入?yún)?shù)pfuncTask： 指向任務(wù)函數(shù)的指針pucStk： 任務(wù)堆棧的指

22、針jbTaskContext: 任務(wù)上下文的存儲(chǔ)位置返回值返回值NONE描述描述模擬創(chuàng)建任務(wù)函數(shù)setTaskJmp( task0, _GucTaskStks0, _GjbTask0);task0任務(wù)函數(shù)的地址task0任務(wù)堆棧的位置保存task0的上下文信息extern unsigned char bp;char setjmp (jmp_buf jbBuf) data unsigned char *pucBuf = (data void *)0; pucBuf = (data unsigned char *)jbBuf; *pucBuf+ = bp; *pucBuf+ = SP; *pucB

23、uf+ = *(data unsigned char *)SP; *pucBuf+ = *(data unsigned char *)(char)(SP - 1); return 0;setjmp()函數(shù)setTaskJmp()模擬調(diào)用setjmp()函數(shù)/ 保存當(dāng)前bp的值/ 保存返回地址高8位/ 將pucBuf初始化為/ 空指針，避免程序異常。/ 保存當(dāng)前SP的值/ 保存返回地址低8位/ 返回0setTaskJmp()模擬調(diào)用setjmp()函數(shù)extern unsigned char bp;char setjmp (jmp_buf jbBuf) data unsigned char *p

24、ucBuf = (data void *)0; pucBuf = (data unsigned char *)jbBuf; *pucBuf+ = bp; *pucBuf+ = SP; *pucBuf+ = *(data unsigned char *)SP; *pucBuf+ = *(data unsigned char *)(char)(SP - 1); return 0;setjmp()函數(shù)/ 保存當(dāng)前bp的值/ 保存返回地址高8位/ 將pucBuf初始化為/ 空指針，避免程序異常。/ 保存當(dāng)前SP的值/ 保存返回地址低8位/ 返回0 void setTaskJmp ( void(*pfu

25、ncTask)(void), uchar *pucStk, jmp_buf TaskContext ) idata uchar *pucBuf = (data void *)0; *pucBuf = (uchar *) jbTaskContext; *pucBuf+ = 0; *pucBuf+ = (uchar *) (pucStk+2); *pucBuf+ = (uint) pfuncTask) / 256; *pucBuf = (uint) pfuncTask)%256 ;setTaskJmp()函數(shù)/ 指向jbTaskContex數(shù)組/ 保存返回地址高8位/ 指向上下文信息/ 存儲(chǔ)位置的

26、指針/ 保存SP，SP + 2保存返回地址/ 保存返回地址低8位/ 保存bp模擬模擬setjmp()調(diào)用壓棧返回地址的操作調(diào)用壓棧返回地址的操作目 錄任務(wù)切換模型范例分析任務(wù)切換模型范例分析雙任務(wù)切換模型雙任務(wù)切換模型 待解決的問題待解決的問題setTaskJmp()的實(shí)現(xiàn)任務(wù)切換模型范例分析|主函數(shù)1、為每個(gè)任務(wù)分配獨(dú)立的堆?？臻g；2、調(diào)用setTaskJmp()函數(shù)，模擬任務(wù)調(diào)用setjmp()函數(shù)；3、調(diào)用longjmp進(jìn)入任務(wù)0，并開始運(yùn)行。static idata uchar _GucTaskStks232; static jmp_buf _GjbTask0; static jmp_buf _GjbTask1; void main(void) setTaskJmp(task0,_GucTaskStks0,GjbTask0); setTaskJmp(task1,_GucTaskStks1,GjbTask1); longjmp(_GjbTask0); / 任務(wù)1上下文/ 分配堆棧/ 任務(wù)0上下文主函數(shù)的工作內(nèi)容：跳轉(zhuǎn)到跳轉(zhuǎn)到task0的任務(wù)函數(shù)的任務(wù)函數(shù)static idata uchar _GucTaskStks232; static jmp_buf _GjbTask0; static jmp