setjmp構(gòu)建簡單協(xié)作式多任務系統(tǒng)

摘要：討論一個利用標準C語言setjmp庫函烽實現(xiàn)查詢式協(xié)作多任務系統(tǒng)，給出完整的內(nèi)核和樣例程序并對源代碼進行說明。該系統(tǒng)具有簡單易用的特點，只需要編寫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(tǒng)的優(yōu)缺點，討論一些性能擴展的方法。該內(nèi)核適用于中小規(guī)模的嵌入式軟件。

    關鍵詞：協(xié)作式多任務 C語言 setjmp

引言

本文介紹的是利用標準C語言setjmp庫函數(shù)實現(xiàn)的具備此特點的協(xié)作式多任務系統(tǒng)。從本質(zhì)上講，實時多任務操作系統(tǒng)應該具備按照優(yōu)先級搶占調(diào)度的內(nèi)核。然而，在實際應用中，搶中式的多任務某種程序上帶來了用戶程序設計時數(shù)據(jù)保護的困難，并且，具備搶占功能的多任務內(nèi)核設計時困難也比較多，這會增加操作系統(tǒng)自身的代碼，也使它在小資源單片機系統(tǒng)中應用較少；而協(xié)作多任務系統(tǒng)的調(diào)度只在用戶指定的時機發(fā)生，這會大大簡化內(nèi)核和用戶系統(tǒng)的設計，尤其本文實現(xiàn)的系統(tǒng)通過條件查詢來放棄CPU，既符合傳統(tǒng)單片機程序設計的思維，又帶來了多任務、模塊化、可重入的編程便利。

Setjmp是標準C語言庫函數(shù)的組成部分，它可以實現(xiàn)程序執(zhí)行中的遠程轉(zhuǎn)操作。具體來說，它可以在一個函數(shù)中使用setjmp來初始化一個全局標號，然后只要該函數(shù)未曾返回，那么在其它任何地方都可以通過longjmp調(diào)用來跳轉(zhuǎn)到setjmp的下一條語句執(zhí)行。實際上，setjmp函數(shù)將發(fā)生調(diào)用處的局部環(huán)境保存在一個jmp_buf的結(jié)構(gòu)當中，只要主調(diào)函數(shù)中對應的內(nèi)存未曾釋放（函數(shù)返回時局部內(nèi)存就失效了），那么在調(diào)用longjmp的時候就可以根據(jù)已保存的jmp_buf參數(shù)恢復到setjmp的地方執(zhí)行。我們的系統(tǒng)中就是分析了setjmp標準庫函數(shù)的特點，以簡單的方式實現(xiàn)了協(xié)作式多任務。

1 演示程序

為了便于理解，首先給出多任務演示程序的源代碼。這個程序演示了協(xié)作式多任務切換、任務的動態(tài)生成、多任務共用代碼等功能，一共使用了init_coos初始化根任務（也就是C語言main函數(shù)）、creat_task創(chuàng)建新任務和WAITFOR查詢條件這3個基本的系統(tǒng)調(diào)用。由于面向嵌入式系統(tǒng)，因而程序不會中止并且運行中也沒有進行任何輸出，需要借助適合的調(diào)試工具來理解多任務系統(tǒng)的運行。

example.c文件清單：

#include<stdlib.h>

#include“co-os.h”

void tskfunc1(int argc,void *argv);

void tskfunc2(int argc,void *argv);

void subfunc(void);

volatile int cnt,test;

int main(void){

int i;

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