9. 就绪列表¶
在uC/OS-III中，任务被创建后，任务的TCB会被放入就绪列表中，表示任务在就绪，随时可能被运行。就绪列表包含一个表示任务优先级的优先级表，一个存储任务TCB的TCB双向链表。
9.1. 优先级表¶
优先级表在代码层面上来看，就是一个数组，在文件os_prio.c（os_prio.c第一次使用需要自行在文件夹uCOS-IIISource中新建并添加到工程的uC/OS-III Source组）的开头定义，具体见 代码清单10-1。
1 2 | /* 定义优先级表，在os.h中用extern声明 */
CPU_DATA OSPrioTbl[OS_PRIO_TBL_SIZE];(1)
|
代码清单10-1:（1）：正如我们所说，优先级表是一个数组，数组类型为CPU_DATA，在Cortex-M内核芯片的MCU中CPU_DATA为32位整型。数组的大小由宏OS_PRIO_TBL_SIZE控制。OS_PRIO_TBL_SIZE的具体取值与uC/OS- III支持多少个优先级有关，支持的优先级越多，优先级表也就越大，需要的RAM空间也就越多。理论上uC/OS-III支持无限的优先级，只要RAM控制足够。宏OS_PRIO_TBL_SIZE在os.h文件定义，具体实现见 代码清单10-2。
1 2 | (1) (2)
#define OS_PRIO_TBL_SIZE((OS_CFG_PRIO_MAX - 1u) / (DEF_INT_CPU_NBR_BITS) + 1u)
|
代码清单10-2:（1）：OS_CFG_PRIO_MAX表示支持多少个优先级，在os_cfg.h中定义，本书设置为32，即最大支持32个优先级。
代码清单10-2:（2）：DEF_INT_CPU_NBR_BITS定义CPU整型数据有多少位，本书适配的是基于Cortex-M系列的MCU，宏展开为32位。
所以，经过OS_CFG_PRIO_MAX和DEF_INT_CPU_NBR_BITS这两个宏展开运算之后，可得出OS_PRIO_TBL_SIZE的值为1，即优先级表只需要一个成员即可表示32个优先级。如果要支持64个优先级，即需要两个成员，以此类推。如果MCU的类型是16位、8位或者64位，只需要把优 先级表的数据类型CPU_DATA改成相应的位数即可。
那么优先级表又是如何跟任务的优先级联系在一起的？具体的优先级表的示意图见 图10-1。
在 图10-1 中，优先级表的成员是32位的，每个成员可以表示32个优先级。如果优先级超过32个，那么优先级表的成员就要相应的增加。以本书为例，CPU的类型为32位，支持最大的优先级为32个，优先级表只需要一个成员即可，即只有OSPrioTbl[0]。假如创建一个优先级为Prio的任务，那么就在OSPr ioTbl[0]的位[31-prio]置1即可。如果Prio等于3，那么就将位28置1。OSPrioTbl[0]的位31表示的是优先级最高的任务，以此递减，直到OSPrioTbl[OS_PRIO_TBL_SIZE-1]]的位0，OSPrioTbl[OS_PRIO_TBL_SIZE-1]]的位0表示的 是最低的优先级。
9.1.1. 优先级表函数讲解¶
优先级表相关的函数在os_prio.c文件中实现，在os.h文件中声明，函数汇总具体见下表。
表格‑1优先级表相关函数汇总
函数名称 |
函数作用 |
|---|---|
OS_PrioInit |
初始化优先级表 |
OS_PrioInsert |
设置优先级表中相应的位 |
OS_PrioRemove |
清除优先级表中相应的位 |
OS_PrioGetHighest |
查找最高的优先级 |
9.1.1.1. OS_PrioInit()函数¶
OS_PrioInit()函数用于初始化优先级表，在OSInit()函数中被调用，具体实现见 代码清单10-3。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 | /* 初始化优先级表 */
void OS_PrioInit( void )
{
CPU_DATA i;
/* 默认全部初始化为0 */
for ( i=0u; i<OS_PRIO_TBL_SIZE; i++ ) {
OSPrioTbl[i] = (CPU_DATA)0;
}
}
|
本书中，优先级表OS_PrioTbl[]只有一个成员，即OS_PRIO_TBL_SIZE等于1经过代码清单10‑3初始化之后，具体示意图见图10‑2。
9.1.1.2. OS_PrioInsert()函数¶
OS_PrioInsert()函数用于置位优先级表中相应的位，会被OSTaskCreate()函数调用，具体实现见 代码清单10-4。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | /* 置位优先级表中相应的位 */
void OS_PrioInsert (OS_PRIO prio)
{
CPU_DATA bit;
CPU_DATA bit_nbr;
OS_PRIO ix;
/* 求模操作，获取优先级表数组的下标索引 */
ix = prio / DEF_INT_CPU_NBR_BITS;(1)
/* 求余操作，将优先级限制在DEF_INT_CPU_NBR_BITS之内 */
bit_nbr = (CPU_DATA)prio & (DEF_INT_CPU_NBR_BITS - 1u);(2)
/* 获取优先级在优先级表中对应的位的位置 */(3)
bit = 1u;
bit <<= (DEF_INT_CPU_NBR_BITS - 1u) - bit_nbr;
/* 将优先级在优先级表中对应的位置1 */
OSPrioTbl[ix] |= bit;(4)
}
|
代码清单10-4:（1）：求模操作，获取优先级表数组的下标索引。即定位prio这个优先级对应优先级表数组的哪个成员。假设prio等于3，DEF_INT_CPU_NBR_BITS（用于表示CPU一个整型数有多少位）等于32，那么ix就等于0，即对应OSPrioTBL[0]。
代码清单10-4:（2）：求余操作，将优先级限制在DEF_INT_CPU_NBR_BITS之内，超过DEF_INT_CPU_NBR_BITS的优先级就肯定要增加优先级表的数组成员了。假设prio等于3，DEF_INT_CPU_NBR_BITS（用于表示CPU一个整型数有多少位）等于32，那么bit_n br就等于3，但是这个还不是真正需要被置位的位。
代码清单10-4:（3）：获取优先级在优先级表中对应的位的位置。置位优先级对应的位是从高位开始的，不是从低位开始。位31对应的是优先级0，在uC/OS- III中，优先级数值越小，逻辑优先级就越高。假设prio等于3，DEF_INT_CPU_NBR_BITS（用于表示CPU一个整型数有多少位）等于32，那么bit就等于28。
代码清单10-4:（4）：将优先级在优先级表中对应的位置1。假设prio等于3，DEF_INT_CPU_NBR_BITS（用于表示CPU一个整型数有多少位）等于32，那么置位的就是OSPrioTbl[0]的位28。
在优先级最大是32，DEF_INT_CPU_NBR_BITS等于32的情况下，如果分别创建了优先级3、5、8和11这四个任务，任务创建成功后，优先级表的设置情况是怎么样的？具体见 图10-3。有一点要注意的是，在uC/OS-III中，最高优先级和最低优先级是留给系统任务使用的，用户任务不能使用。
9.1.1.3. OS_PrioRemove()函数¶
OS_PrioRemove()函数用于清除优先级表中相应的位，与OS_PrioInsert()函数的作用刚好相反，具体实现见代码清单10‑5，有关代码的讲解参考 代码清单10-5 即可，不同的是置位操作改成了清0。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | /* 清除优先级表中相应的位 */
void OS_PrioRemove (OS_PRIO prio)
{
CPU_DATA bit;
CPU_DATA bit_nbr;
OS_PRIO ix;
/* 求模操作，获取优先级表数组的下标索引 */
ix = prio / DEF_INT_CPU_NBR_BITS;
/* 求余操作，将优先级限制在DEF_INT_CPU_NBR_BITS之内 */
bit_nbr = (CPU_DATA)prio & (DEF_INT_CPU_NBR_BITS - 1u);
/* 获取优先级在优先级表中对应的位的位置 */
bit = 1u;
bit <<= (DEF_INT_CPU_NBR_BITS - 1u) - bit_nbr;
/* 将优先级在优先级表中对应的位清0 */
OSPrioTbl[ix] &= ~bit;
}
|
9.1.1.4. OS_PrioGetHighest()函数¶
OS_PrioGetHighest()函数用于从优先级表中查找最高的优先级，具体实现见 代码清单10-6。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 | /* 获取最高的优先级 */
OS_PRIO OS_PrioGetHighest (void)
{
CPU_DATA *p_tbl;
OS_PRIO prio;
prio = (OS_PRIO)0;
/* 获取优先级表首地址 */
p_tbl = &OSPrioTbl[0];(1)
/* 找到数值不为0的数组成员 */(2)
while (*p_tbl == (CPU_DATA)0) {
prio += DEF_INT_CPU_NBR_BITS;
p_tbl++;
}
/* 找到优先级表中置位的最高的优先级 */
prio += (OS_PRIO)CPU_CntLeadZeros(*p_tbl);(3)
return (prio);
}
|
代码清单10-6:（1）：获取优先级表的首地址，从头开始搜索整个优先级表，直到找到最高的优先级。
代码清单10-6:（2）：找到优先级表中数值不为0的数组成员，只要不为0就表示该成员里面至少有一个位是置位的。我们知道，在图10‑4的优先级表中，优先级按照从左到右，从上到下依次减小，左上角为最高的优先级，右下角为最低的优先级，所以我们只需要找到第一个不是0的优先级表成员即可。
代码清单10-6:（3）：确定好优先级表中第一个不为0的成员后，然后再找出该成员中第一个置1的位（从高位到低位开始找）就算找到最高优先级。在一个变量中，按照从高位到低位的顺序查找第一个置1的位的方法是通过计算前导0函数CPU_CntLeadZeros()来实现的。从高位开始找1叫计算前导0，从低位开始找1叫计算后导0 。如果分别创建了优先级3、5、8和11这四个任务，任务创建成功后，优先级表的设置情况具体见图10‑5。调用CPU_CntLeadZeros()可以计算出OSPrioTbl[0]第一个置1的位前面有3个0，那么这个3就是我们要查找的最高优先级，至于后面还有多少个位置1我们都不用管，只需要找到第一个1即 可。
CPU_CntLeadZeros()函数可由汇编或者C来实现，如果使用的处理器支持前导零指令CLZ，可由汇编来实现，加快指令运算，如果不支持则由C来实现。在uC/OS- III中，这两种实现方法均有提供代码，到底使用哪种方法由CPU_CFG_LEAD_ZEROS_ASM_PRESEN这个宏来控制，定义了这个宏则使用汇编来实现，没有定义则使用C来实现。
Cortex-M系列处理器自带CLZ指令，所以CPU_CntLeadZeros()函数默认由汇编编写，具体在cpu_a.asm文件实现，在cpu.h文件声明，具体见 代码清单10-7。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 | ;*******************************************************************
; PUBLIC FUNCTIONS
;*******************************************************************
EXPORT CPU_CntLeadZeros
EXPORT CPU_CntTrailZeros
;*******************************************************************
; 计算前导0函数
;
; 描述：
;
; 函数声明： CPU_DATA CPU_CntLeadZeros(CPU_DATA val);
;
;*******************************************************************
CPU_CntLeadZeros
CLZ R0, R0 ; Count leading zeros
BX LR
;*******************************************************************
; 计算后导0函数
;
; 描述：
;
; 函数声明： CPU_DATA CPU_CntTrailZeros(CPU_DATA val);
;
;*******************************************************************
CPU_CntTrailZeros
RBIT R0, R0 ; Reverse bits
CLZ R0, R0 ; Count trailing zeros
BX LR
/*
*******************************************************************
* 函数声明
* cpu.h文件
*******************************************************************
*/
#define CPU_CFG_LEAD_ZEROS_ASM_PRESEN
CPU_DATA CPU_CntLeadZeros (CPU_DATA val); /* 在cpu_a.asm定义 */
CPU_DATA CPU_CntTrailZeros(CPU_DATA val); /* 在cpu_a.asm定义 */
|
如果处理器不支持前导0指令，CPU_CntLeadZeros()函数就得由C编写，具体在cpu_core.c文件实现，在cpu.h文件声明，具体见 代码清单10-8。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 | #ifndef CPU_CFG_LEAD_ZEROS_ASM_PRESENT
CPU_DATA CPU_CntLeadZeros (CPU_DATA val)
{
CPU_DATA nbr_lead_zeros;
CPU_INT08U ix;
/* 检查高16位 */
if (val > 0x0000FFFFu) {(1)
/* 检查 bits [31:24] : */
if (val > 0x00FFFFFFu) {(2)
/* 获取bits [31:24]的值，并转换成8位 */
ix = (CPU_INT08U)(val >> 24u);(3)
/* 查表找到优先级 */
nbr_lead_zeros=(CPU_DATA)(CPU_CntLeadZerosTbl[ix]+0u);(4)
}
/* 检查 bits [23:16] : */
else {
/* 获取bits [23:16]的值，并转换成8位 */
ix = (CPU_INT08U)(val >> 16u);
/* 查表找到优先级 */
nbr_lead_zeros = (CPU_DATA )(CPU_CntLeadZerosTbl[ix] + 8u);
}
}
/* 检查低16位 */
else {
/* 检查 bits [15:08] : */
if (val > 0x000000FFu) {
/* 获取bits [15:08]的值，并转换成8位 */
ix = (CPU_INT08U)(val >> 8u);
/* 查表找到优先级 */
nbr_lead_zeros = (CPU_DATA )(CPU_CntLeadZerosTbl[ix] + 16u);
}
/* 检查 bits [07:00] : */
else {
/* 获取bits [15:08]的值，并转换成8位 */
ix = (CPU_INT08U)(val >> 0u);
/* 查表找到优先级 */
nbr_lead_zeros = (CPU_DATA )(CPU_CntLeadZerosTbl[ix] + 24u);
}
}
/* 返回优先级 */
return (nbr_lead_zeros);
}
#endif
|
在uC/OS-III中，由C实现的CPU_CntLeadZeros()函数支持8位、16位、32位和64位的变量的前导0计算，但最终的代码实现都是分离成8位来计算。这里我们只讲解32位的，其它几种情况都类似。
代码清单10-8:（1）：分离出高16位，else则为低16位。
代码清单10-8:（2）：分离出高16位的高8位，else则为高16位的低8位。
代码清单10-8:（3）：将高16位的高8位通过移位强制转化为8位的变量，用于后面的查表操作。
代码清单10-8:（4）：将8位的变量ix作为数组CPU_CntLeadZerosTbl[]的索引，返回索引对应的值，那么该值就是8位变量ix对应的前导0，然后再加上（24-右移的位数）就等于优先级。数组CPU_CntLeadZerosTbl[]在cpu_core.c的开头定义，具体见 代码清单10-9 。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 | #ifndef CPU_CFG_LEAD_ZEROS_ASM_PRESENT
static const CPU_INT08U CPU_CntLeadZerosTbl[256] = {/* 索引 */
8u,7u,6u,6u,5u,5u,5u,5u,4u,4u,4u,4u,4u,4u,4u,4u, /* 0x00 to 0x0F */
3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u,3u, /* 0x10 to 0x1F */
2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u, /* 0x20 to 0x2F */
2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u,2u, /* 0x30 to 0x3F */
1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u, /* 0x40 to 0x4F */
1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u, /* 0x50 to 0x5F */
1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u, /* 0x60 to 0x6F */
1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u,1u, /* 0x70 to 0x7F */
0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u, /* 0x80 to 0x8F */
0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u, /* 0x90 to 0x9F */
0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u, /* 0xA0 to 0xAF */
0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u, /* 0xB0 to 0xBF */
0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u, /* 0xC0 to 0xCF */
0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u, /* 0xD0 to 0xDF */
0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u, /* 0xE0 to 0xEF */
0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u,0u /* 0xF0 to 0xFF */
};
#endif
|
中，对一个32位的变量算前导0个数的时候都是分离成8位的变量来计算，然后将这个8位的变量作为数组CPU_CntLeadZerosTbl[]的索引，索引下对应的值就是这个8位变量的前导0个数。一个8位的变量的取值范围为0~0XFF，这些值作为数组CPU_CntLeadZerosTbl[]的索引，每一个 值的前导0个数都预先算出来作为该数组索引下的值。通过查CPU_CntLeadZerosTbl[]这个表就可以很快的知道一个8位变量的前导0个数，根本不用计算，只是浪费了定义CPU_CntLeadZerosTbl[]这个表的一点点空间而已，在处理器内存很充足的情况下，则优先选择这种空间换时间的方法。
9.2. 就绪列表¶
准备好运行的任务的TCB都会被放到就绪列表中，系统可随时调度任务运行。就绪列表在代码的层面上看就是一个OS_RDY_LIST数据类型的数组OSRdyList[]，数组的大小由宏OS_CFG_PRIO_MAX决定，支持多少个优先级，OSRdyList[]就有多少个成员。任务的优先级与OSRdyList []的索引一一对应，比如优先级3的任务的TCB会被放到OSRdyList[3]中。OSRdyList[]是一个在os.h文件中定义的全局变量，具体见 代码清单10-10。
1 2 | /* 就绪列表定义 */
OS_EXT OS_RDY_LIST OSRdyList[OS_CFG_PRIO_MAX];
|
代码清单10-10 中的数据类型OS_RDY_LIST在os.h中定义，专用于就绪列表，具体实现见 代码清单10-11。
1 2 3 4 5 6 | typedefstruct os_rdy_list OS_RDY_LIST;(1)
struct os_rdy_list {
OS_TCB *HeadPtr;(2)
OS_TCB *TailPtr;
OS_OBJ_QTY NbrEntries;(3)
};
|
代码清单10-11:（1）：在uC/OS-III中，内核对象的数据类型都会用大写字母重新定义。
代码清单10-11:（2）：OSRdyList[]的成员与任务的优先级一一对应，同一个优先级的多个任务会以双向链表的形式存在OSRdyList[]同一个索引下，那么HeadPtr就用于指向链表的头节点，TailPtr用于指向链表的尾节点，该优先级下的索引成员的地址则称为该优先级下双向链表的根节点，知道 根节点的地址就可以查找到该链表下的每一个节点。
代码清单10-11:（3）：NbrEntries表示OSRdyList[]同一个索引下有多少个任务。
一个空的就绪列表，OSRdyList[]索引下的HeadPtr、TailPtr和NbrEntrie都会被初始化为0，具体见 图10-6。
就绪列表相关的所有函数都在os_core.c实现，这些函数都是以“OS_”开头，表示是OS的内部函数，用户不能调用，这些函数的汇总具体见下表。
表格‑2就绪列表相关函数汇总
函数名称 |
函数作用 |
|---|---|
OS_RdyListInit |
初始化就绪列表为空 |
OS_RdyListInsert |
插入一个TCB到就绪列表 |
OS_RdyListInsertHead |
插入一个TCB到就绪列表的头部 |
OS_RdyListInsertTail |
插入一个TCB到就绪列表的尾部 |
OS_RdyListMoveHeadToTail |
将TCB从就绪列表的头部移到尾部 |
OS_RdyListRemove |
将TCB从就绪列表中移除 |
9.2.1. 就绪列表函数讲解¶
在实现就绪列表相关函数之前，我们需要在结构体os_tcb中添加Prio、NextPtr和PrevPtr这三个成员，然后在os.h中定义两个全局变量OSPrioCur和OSPrioHighRdy，具体定义见 代码清单10-12。接下来要实现的就绪列表相关的函数会用到几个变量。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 | struct os_tcb {
CPU_STK *StkPtr;
CPU_STK_SIZE StkSize;
/* 任务延时周期个数 */
OS_TICK TaskDelayTicks;
/* 任务优先级 */
OS_PRIO Prio;
/* 就绪列表双向链表的下一个指针 */
OS_TCB *NextPtr;
/* 就绪列表双向链表的前一个指针 */
OS_TCB *PrevPtr;
};
/* 在os.h中定义 */
OS_EXT OS_PRIO OSPrioCur; /* 当前优先级 */
OS_EXT OS_PRIO OSPrioHighRdy; /* 最高优先级 */
|
9.2.1.1. OS_RdyListInit()函数¶
OS_RdyListInit()用于将就绪列表OSRdyList[]初始化为空，初始化完毕之后具体示意图见 图10-6，具体实现见 代码清单10-13。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 | void OS_RdyListInit(void)
{
OS_PRIO i;
OS_RDY_LIST *p_rdy_list;
/* 循环初始化，所有成员都初始化为0 */
for ( i=0u; i<OS_CFG_PRIO_MAX; i++ ) {
p_rdy_list = &OSRdyList[i];
p_rdy_list->NbrEntries = (OS_OBJ_QTY)0;
p_rdy_list->HeadPtr = (OS_TCB *)0;
p_rdy_list->TailPtr = (OS_TCB *)0;
}
}
|
9.2.1.2. OS_RdyListInsertHead()函数¶
OS_RdyListInsertHead()用于在链表头部插入一个TCB节点，插入的时候分两种情况，第一种是链表是空链表，第二种是链表中已有节点，具体示意图见图10‑7，具体的代码实现见 代码清单10-14，阅读代码的时候最好配套示意图来理解。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 | void OS_RdyListInsertHead (OS_TCB *p_tcb)
{
OS_RDY_LIST *p_rdy_list;
OS_TCB *p_tcb2;
/* 获取链表根部 */
p_rdy_list = &OSRdyList[p_tcb->Prio];
/* CASE 0: 链表是空链表 */
if (p_rdy_list->NbrEntries == (OS_OBJ_QTY)0) {
p_rdy_list->NbrEntries = (OS_OBJ_QTY)1;
p_tcb->NextPtr = (OS_TCB *)0;
p_tcb->PrevPtr = (OS_TCB *)0;
p_rdy_list->HeadPtr = p_tcb;
p_rdy_list->TailPtr = p_tcb;
}
/* CASE 1: 链表已有节点 */
else {
p_rdy_list->NbrEntries++;
p_tcb->NextPtr = p_rdy_list->HeadPtr;
p_tcb->PrevPtr = (OS_TCB *)0;
p_tcb2 = p_rdy_list->HeadPtr;
p_tcb2->PrevPtr = p_tcb;
p_rdy_list->HeadPtr = p_tcb;
}
|
9.2.1.3. OS_RdyListInsertTail()函数¶
OS_RdyListInsertTail()用于在链表尾部插入一个TCB节点，插入的时候分两种情况，第一种是链表是空链表，第二种是链表中已有节点，具体示意图见 图10-8，具体的代码实现见，阅读代码的时候最好配套示意图来理解。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 | void OS_RdyListInsertTail (OS_TCB *p_tcb)
{
OS_RDY_LIST *p_rdy_list;
OS_TCB *p_tcb2;
/* 获取链表根部 */
p_rdy_list = &OSRdyList[p_tcb->Prio];
/* CASE 0: 链表是空链表 */
if (p_rdy_list->NbrEntries == (OS_OBJ_QTY)0) {
p_rdy_list->NbrEntries = (OS_OBJ_QTY)1;
p_tcb->NextPtr = (OS_TCB *)0;
p_tcb->PrevPtr = (OS_TCB *)0;
p_rdy_list->HeadPtr = p_tcb;
p_rdy_list->TailPtr = p_tcb;
}
/* CASE 1: 链表已有节点 */
else {
p_rdy_list->NbrEntries++;
p_tcb->NextPtr = (OS_TCB *)0;
p_tcb2 = p_rdy_list->TailPtr;
p_tcb->PrevPtr = p_tcb2;
p_tcb2->NextPtr = p_tcb;
p_rdy_list->TailPtr = p_tcb;
}
}
|
9.2.1.4. OS_RdyListInsert()函数¶
OS_RdyListInsert()用于将任务的TCB插入到就绪列表，插入的时候分成两步，第一步是根据优先级将优先级表中的相应位置位，这个调用OS_PrioInsert()函数来实现，第二步是根据优先级将任务的TCB放到OSRdyList[优先级]中，如果优先级等于当前的优先级则插入到链表的尾部，否 则插入到链表的头部，具体实现见 代码清单10-16。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 | /* 在就绪链表中插入一个TCB */
void OS_RdyListInsert (OS_TCB *p_tcb)
{
/* 将优先级插入到优先级表 */
OS_PrioInsert(p_tcb->Prio);
if (p_tcb->Prio == OSPrioCur) {
/* 如果是当前优先级则插入到链表尾部 */
OS_RdyListInsertTail(p_tcb);
} else {
/* 否则插入到链表头部 */
OS_RdyListInsertHead(p_tcb);
}
}
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9.2.1.5. OS_RdyListMoveHeadToTail()函数¶
OS_RdyListMoveHeadToTail()函数用于将节点从链表头部移动到尾部，移动的时候分四种情况，第一种是链表为空，无事可做；第二种是链表只有一个节点，也是无事可做；第三种是链表只有两个节点；第四种是链表有两个以上节点，具体示意图见 图10-9，具体代码实现见 代码清单10-17，阅读代码的 时候最好配套示意图来理解。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 | void OS_RdyListMoveHeadToTail (OS_RDY_LIST *p_rdy_list)
{
OS_TCB *p_tcb1;
OS_TCB *p_tcb2;
OS_TCB *p_tcb3;
switch (p_rdy_list->NbrEntries) {
case 0:
case 1:
break;
case 2:
p_tcb1 = p_rdy_list->HeadPtr;
p_tcb2 = p_rdy_list->TailPtr;
p_tcb1->PrevPtr = p_tcb2;
p_tcb1->NextPtr = (OS_TCB *)0;
p_tcb2->PrevPtr = (OS_TCB *)0;
p_tcb2->NextPtr = p_tcb1;
p_rdy_list->HeadPtr = p_tcb2;
p_rdy_list->TailPtr = p_tcb1;
break;
default:
p_tcb1 = p_rdy_list->HeadPtr;
p_tcb2 = p_rdy_list->TailPtr;
p_tcb3 = p_tcb1->NextPtr;
p_tcb3->PrevPtr = (OS_TCB *)0;
p_tcb1->NextPtr = (OS_TCB *)0;
p_tcb1->PrevPtr = p_tcb2;
p_tcb2->NextPtr = p_tcb1;
p_rdy_list->HeadPtr = p_tcb3;
p_rdy_list->TailPtr = p_tcb1;
break;
}
}
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9.2.1.6. OS_RdyListRemove()函数¶
OS_RdyListRemove()函数用于从链表中移除一个节点，移除的时候分为三种情况，第一种是链表为空，无事可做；第二种是链表只有一个节点；第三种是链表有两个以上节点，具体示意图见 图10-10，具体代码实现见，阅读代码的时候最好配套示意图来理解。
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 | void OS_RdyListRemove (OS_TCB *p_tcb)
{
OS_RDY_LIST *p_rdy_list;
OS_TCB *p_tcb1;
OS_TCB *p_tcb2;
p_rdy_list = &OSRdyList[p_tcb->Prio];
/* 保存要删除的TCB节点的前一个和后一个节点 */
p_tcb1 = p_tcb->PrevPtr;
p_tcb2 = p_tcb->NextPtr;
/* 要移除的TCB节点是链表中的第一个节点 */
if (p_tcb1 == (OS_TCB *)0) {
/* 且该链表中只有一个节点 */
if (p_tcb2 == (OS_TCB *)0) {
/* 根节点全部初始化为0 */
p_rdy_list->NbrEntries = (OS_OBJ_QTY)0;
p_rdy_list->HeadPtr = (OS_TCB *)0;
p_rdy_list->TailPtr = (OS_TCB *)0;
/* 清除在优先级表中相应的位 */
OS_PrioRemove(p_tcb->Prio);
}
/* 该链表中不止一个节点 */
else {
/* 节点减1 */
p_rdy_list->NbrEntries--;
p_tcb2->PrevPtr = (OS_TCB *)0;
p_rdy_list->HeadPtr = p_tcb2;
}
}
/* 要移除的TCB节点不是链表中的第一个节点 */
else {
p_rdy_list->NbrEntries--;
p_tcb1->NextPtr = p_tcb2;
/* 如果要删除的节点的下一个节点是0，即要删除的节点是最后一个节点 */
if (p_tcb2 == (OS_TCB *)0) {
p_rdy_list->TailPtr = p_tcb1;
} else {
p_tcb2->PrevPtr = p_tcb1;
}
}
/* 复位从就绪列表中删除的TCB的PrevPtr和NextPtr这两个指针 */
p_tcb->PrevPtr = (OS_TCB *)0;
p_tcb->NextPtr = (OS_TCB *)0;
}
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9.3. main函数¶
本章main函数没有添加新的测试代码，只需理解章节内容即可。
9.4. 实验现象¶
本章没有实验，只需理解章节内容即可。