setjmp構建簡(jiǎn)單協(xié)作式多任務(wù)系統

摘要：討論一個(gè)利用標準C語(yǔ)言setjmp庫函烽實(shí)現查詢(xún)式協(xié)作多任務(wù)系統，給出完整的內核和樣例程序并對源代碼進(jìn)行說(shuō)明。該系統具有簡(jiǎn)單易用的特點(diǎn)，只需要編寫(xiě)存取堆棧指針的宏就可方便地移植到新的平臺上。文章詳述了系統的優(yōu)缺點(diǎn)，討論一些性能擴展的方法。該內核適用于中小規模的嵌入式軟件。

引言

本文介紹的是利用標準C語(yǔ)言setjmp庫函數實(shí)現的具備此特點(diǎn)的協(xié)作式多任務(wù)系統。從本質(zhì)上講，實(shí)時(shí)多任務(wù)操作系統應該具備按照優(yōu)先級搶占調度的內核。然而，在實(shí)際應用中，搶中式的多任務(wù)某種程序上帶來(lái)了用戶(hù)程序設計時(shí)數據保護的困難，并且，具備搶占功能的多任務(wù)內核設計時(shí)困難也比較多，這會(huì )增加操作系統自身的代碼，也使它在小資源單片機系統中應用較少；而協(xié)作多任務(wù)系統的調度只在用戶(hù)指定的時(shí)機發(fā)生，這會(huì )大大簡(jiǎn)化內核和用戶(hù)系統的設計，尤其本文實(shí)現的系統通過(guò)條件查詢(xún)來(lái)放棄CPU，既符合傳統單片機程序設計的思維，又帶來(lái)了多任務(wù)、模塊化、可重入的編程便利。

Setjmp是標準C語(yǔ)言庫函數的組成部分，它可以實(shí)現程序執行中的遠程轉操作。具體來(lái)說(shuō)，它可以在一個(gè)函數中使用setjmp來(lái)初始化一個(gè)全局標號，然后只要該函數未曾返回，那么在其它任何地方都可以通過(guò)longjmp調用來(lái)跳轉到setjmp的下一條語(yǔ)句執行。實(shí)際上，setjmp函數將發(fā)生調用處的局部環(huán)境保存在一個(gè)jmp_buf的結構當中，只要主調函數中對應的內存未曾釋放（函數返回時(shí)局部?jì)却婢褪�效了），那么在調用longjmp的時(shí)候就可以根據已保存的jmp_buf參數恢復到setjmp的地方執行。我們的系統中就是分析了setjmp標準庫函數的特點(diǎn)，以簡(jiǎn)單的方式實(shí)現了協(xié)作式多任務(wù)。

1 演示程序

為了便于理解，首先給出多任務(wù)演示程序的源代碼。這個(gè)程序演示了協(xié)作式多任務(wù)切換、任務(wù)的動(dòng)態(tài)生成、多任務(wù)共用代碼等功能，一共使用了init_coos初始化根任務(wù)（也就是C語(yǔ)言main函數）、creat_task創(chuàng )建新任務(wù)和WAITFOR查詢(xún)條件這3個(gè)基本的系統調用。由于面向嵌入式系統，因而程序不會(huì )中止并且運行中也沒(méi)有進(jìn)行任何輸出，需要借助適合的調試工具來(lái)理解多任務(wù)系統的運行。

example.c文件清單：

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