第六篇:时间片轮番调度法的内核

时间片轮调法是非常有趣的。本篇中的例子，建立了3个任务，任务没有优先级，在时间中断的调度下，每个任务都轮流运行相同的时间。如果在内核中没有加入其它服务，感觉上就好像是有三个大循环在同时运行。

本例只是提供了一个用时间中断进行调度的内核，大家可以根据自己的需要，添加相应的服务。

要注意到:

1,由于在时间中断内调用了任务切换函数，因为在进入中断时，已经将一系列的寄存器入栈。

2,在中断内进行调度，是直接通过"RJMPInt_OSSched"进入任务切换和调度的，这是GCCAVR的一个特点，为用C编写内核提供了极大的方便。

3,在阅读代码的同时，请对照阅读编译器产生的*.lst文件，会对你理解例子有很大的帮助。

#include<avr/io.h>

#include<avr/Interrupt.h>

#include<avr/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");

//建立任务

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;i<14;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|=0x01<<TaskID;//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__("reti""

\t");

}

//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__

\t");//R1

__asm____volatile__("PUSH__tmp_reg__

\t");//R0

__asm____volatile__("IN__tmp_reg__,__SREG__

\t");//保存状态寄存器SREG

__asm____volatile__("PUSH__tmp_reg__

\t");

__asm____volatile__("CLR__zero_reg__

\t");//R0重新清零

__asm____volatile__("PUSHR18

\t");

__asm____volatile__("PUSHR19

\t");

__asm____volatile__("PUSHR20

\t");

__asm____volatile__("PUSHR21

\t");

__asm____volatile__("PUSHR22

\t");

__asm____volatile__("PUSHR23

\t");

__asm____volatile__("PUSHR24

\t");

__asm____volatile__("PUSHR25

\t");

__asm____volatile__("PUSHR26

\t");

__asm____volatile__("PUSHR27

\t");

__asm____volatile__("PUSHR30

\t");

__asm____volatile__("PUSHR31

\t");

__asm____volatile__("Int_OSSched:

\t");//当中断要求调度，直接进入这里

__asm____volatile__("PUSHR28

\t");//R28与R29用于建立在堆栈上的指针

__asm____volatile__("PUSHR29

\t");//入栈完成

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

if(++OSTaskRunningPrio>=OS_TASKS)//轮流运行各个任务，没有优先级

OSTaskRunningPrio=0;

//cli();//保护堆栈转换

SP=TCB[OSTaskRunningPrio].OSTaskStackTop;

//sei();

//根据中断时的出栈次序

__asm____volatile__("POPR29

\t");

__asm____volatile__("POPR28

\t");

__asm____volatile__("POPR31

\t");

__asm____volatile__("POPR30

\t");

__asm____volatile__("POPR27

\t");

__asm____volatile__("POPR26

\t");

__asm____volatile__("POPR25

\t");

__asm____volatile__("POPR24

\t");

__asm____volatile__("POPR23

\t");

__asm____volatile__("POPR22

\t");

__asm____volatile__("POPR21

\t");

__asm____volatile__("POPR20

\t");

__asm____volatile__("POPR19

\t");

__asm____volatile__("POPR18

\t");

__asm____volatile__("POP__tmp_reg__

\t");//SERG出栈并恢复

__asm____volatile__("OUT__SREG__,__tmp_reg__

\t");//

__asm____volatile__("POP__tmp_reg__

\t");//R0出栈

__asm____volatile__("POP__zero_reg__

\t");//R1出栈

__asm____volatile__("RETI

\t");//返回并开中断

//中断时出栈完成

}

voidIntSwitch(void)

{

__asm____volatile__("POPR31

\t");//去除因调用子程序而入栈的PC

__asm____volatile__("POPR31

\t");

__asm____volatile__("RJMPInt_OSSched

\t");//重新调度

}

voidTCN0Init(void)//计时器0

{

TCCR0=0;

TCCR0|=(1<<CS02);//256预分频

TIMSK|=(1<<TOIE0);//T0溢出中断允许

TCNT0=100;//置计数起始值

}

SIGNAL(SIG_OVERFLOW0)

{

TCNT0=100;

IntSwitch();//任务调度

}

voidTask0()

{

unsignedintj=0;

while(1)

{

PORTB=j++;

//OSTimeDly(50);

}

}

voidTask1()

{

unsignedintj=0;

while(1)

{

PORTC=j++;

//OSTimeDly(5);

}

}

voidTask2()

{

unsignedintj=0;

while(1)

{

PORTD=j++;

//OSTimeDly(5);

}

}

voidTaskScheduler()

{

while(1)

{

OSSched();//反复进行调度

}

}

intmain(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();

}