UCOS II源码分析二

最近大家都沉浸在找到实习的快乐中，自我充电的时间相对减少了，今天重拾一下ucosii的学习，记录如下：

上一篇文章分析了ucosii源码文件组织结构以及简单介绍了各个文件夹里对应文件的功能，要是对ucosii源码文件组织结构还不了解的可以看上篇文章：

UCOS II源码分析一

一、如何使用ucosii

俗话说，一位合格的煮饭工程师，不仅要学会煮饭，还要学会电饭锅的组成原理以及实现原理，这样煮饭时才能稳如老狗（面试造火箭，工作拧螺丝）。开个玩笑，言归正传：我们先学会如何使用ucosii，在学习其原理。这里先简单介绍下如何使用

OSInit();
OSTaskCreate(start_task,(void *)0,(OS_STK *)&START_TASK_STK[START_STK_SIZE-1],START_TASK_PRIO );
OSStart();

1、OSInit()：初始化ucos
2、OSTaskCreate创建任务
3、开始运行ucos

二、OSInit()函数分析

首先，在单片机编程中，大家最熟悉的就是各种初始化设置，比如使用单片机，需要IO、时钟、中断、以及外设（如各种传感器）等的初始化工作，毫无疑问，使用ucosii也需要对它进行初始化工作，它的初始化工作已经封装成一个函数提供给我们了：OSInit()，下面即是分析这个初始化函数到底初始化了什么。这个函数在源码文件夹CORE文件夹里，我们可以找到一个名字叫os_core.c的源码文件，打开它（我用的是vscode，你也可以使用source insight，怎么方便怎么来）映入眼帘的就是文件注释：意思就是ucosii源码可以白嫖，但请不要白嫖的太过分。

/*
*********************************************************************************************************
*                                                uC/OS-II
*                                          The Real-Time Kernel
*                                             CORE FUNCTIONS
*
*                              (c) Copyright 1992-2009, Micrium, Weston, FL
*                                           All Rights Reserved
*
* File    : OS_CORE.C
* By      : Jean J. Labrosse
* Version : V2.91
*
* LICENSING TERMS:
* ---------------
*   uC/OS-II is provided in source form for FREE evaluation, for educational use or for peaceful research.
* If you plan on using  uC/OS-II  in a commercial product you need to contact Micri�m to properly license
* its use in your product. We provide ALL the source code for your convenience and to help you experience
* uC/OS-II.   The fact that the  source is provided does  NOT  mean that you can use it without  paying a
* licensing fee.
*********************************************************************************************************
*/

将近2000行的代码，看着都可怕，定位到我们想深入了解的函数 OSInit()，函数前作者非常规范的很简洁的写了函数注释，有一些自动生成代码注释的插件，如Doxygen Documentation Generator和Visual Assist x等，我用的vscode编辑器，安装了Doxygen Documentation Generator插件，直接在源文件里输入/**敲回车即可直接生成注释文档，效果如下：

/**
 * @file main.c
 * @author your name (you@domain.com)
 * @brief
 * @version 0.1
 * @date 2022-06-01
 *
 * @copyright Copyright (c) 2022
 *
 */

方便的不行，一名优秀的程序员，注释还是得好好写一写的。谁也不想让别人读自己的代码时，说一句：oh，shit！又跑题了，言归正传， OSInit()函数注释如下：

/*
*********************************************************************************************************
*                                             INITIALIZATION
*
* Description: This function is used to initialize the internals of uC/OS-II and MUST be called prior to
*              creating any uC/OS-II object and, prior to calling OSStart().
*
* Arguments  : none
*
* Returns    : none
*********************************************************************************************************
*/

大致意思就是：

1、这个函数是对ucos做初始化工作

2、这个函数必须在创建任务前调用

3、这个函数必须在调用OSStart()前调用

这不是刚好吻合前面提到的如何使用ucosii

OSInit();
OSTaskCreate(start_task,(void *)0,(OS_STK *)&START_TASK_STK[START_STK_SIZE-1],START_TASK_PRIO );
OSStart();

三、真正的OSInit()函数源码

void  OSInit (void)
{
    OSInitHookBegin();                                           /* Call port specific initialization code   */

    OS_InitMisc();                                               /* Initialize miscellaneous variables       */

    OS_InitRdyList();                                            /* Initialize the Ready List                */

    OS_InitTCBList();                                            /* Initialize the free list of OS_TCBs      */

    OS_InitEventList();                                          /* Initialize the free list of OS_EVENTs    */

#if (OS_FLAG_EN > 0u) && (OS_MAX_FLAGS > 0u)
    OS_FlagInit();                                               /* Initialize the event flag structures     */
#endif

#if (OS_MEM_EN > 0u) && (OS_MAX_MEM_PART > 0u)
    OS_MemInit();                                                /* Initialize the memory manager            */
#endif

#if (OS_Q_EN > 0u) && (OS_MAX_QS > 0u)
    OS_QInit();                                                  /* Initialize the message queue structures  */
#endif

    OS_InitTaskIdle();                                           /* Create the Idle Task                     */
#if OS_TASK_STAT_EN > 0u
    OS_InitTaskStat();                                           /* Create the Statistic Task                */
#endif

#if OS_TMR_EN > 0u
    OSTmr_Init();                                                /* Initialize the Timer Manager             */
#endif

    OSInitHookEnd();                                             /* Call port specific init. code            */

#if OS_DEBUG_EN > 0u
    OSDebugInit();
#endif
}

晚上11点了，来不及分析了，先打好框架，以后有空再分析，溜了溜了

3.1 OSInitHookBegin()

我又回来了，接着上次的地方继续学习ucosii的源码

说实话，OSInit()函数里包含了一系列的初始化函数，代码书写之规范很值得模仿。OSInitHookBegin这个函数在os_cpu_c.c文件里，这个文件开头就有文件注释如下：

/*
*********************************************************************************************************
*                                               uC/OS-II
*                                         The Real-Time Kernel
*
*
*                                (c) Copyright 2006, Micrium, Weston, FL
*                                          All Rights Reserved
*
*                                           ARM Cortex-M3 Port
*
* File      : OS_CPU_C.C
* Version   : V2.86
* By        : Jean J. Labrosse
*
* For       : ARMv7M Cortex-M3
* Mode      : Thumb2
* Toolchain : RealView Development Suite
*             RealView Microcontroller Development Kit (MDK)
*             ARM Developer Suite (ADS)
*             Keil uVision
*********************************************************************************************************
*/

比较重要的是

For       : ARMv7M Cortex-M3
Mode      : Thumb2

意思是这个文件是针对ARMv7架构，M3内核，指令集使用的是Thumb2（具体这几个概念是啥可自行百度），这里简单介绍一下：

进入OSInitHookBegin函数后即可看到函数注释

/*
*********************************************************************************************************
*                                       OS INITIALIZATION HOOK
*                                            (BEGINNING)
*
* Description: This function is called by OSInit() at the beginning of OSInit().
*
* Arguments  : none
*
* Note(s)    : 1) Interrupts should be disabled during this call.
*********************************************************************************************************
*/

注释说了，调用这个钩子函数时应该失能中断，但我看源码里也没有进行关中断呀，不理解不理解，有知道的小伙伴可以留言点拨一下，不甚感激

OSInitHookBegin函数源码如下：

#if OS_TMR_EN > 0
static  INT16U  OSTmrCtr;
#endif

#if OS_CPU_HOOKS_EN > 0 && OS_VERSION > 203
void  OSInitHookBegin (void)
{
#if OS_TMR_EN > 0
    OSTmrCtr = 0;
#endif
}
#endif

函数里等于啥也没干，就把OSTmrCtr 赋值为0，前提是使用定时任务时。注意OSTmrCtr 变量是static变量，主要用来在定时任务中做++操作，具体ucos的定时功能详解以后再分析，这里就浅尝辄止，只需知道OSTmrCtr是一个统计变量，做++操作。那么问题了，众所周知， static全局变量默认初始化就是0，那么为什么在操作系统初始化时多此一举再赋值呢？我想作者是为了考虑系统可能会出现异常复位的情况，这样就很有必要将定时器计数器清零。

至此，OSInitHookBegin函数作用如下：

1、将定时器变量OSTmrCtr清0；

2、是钩子函数，所谓钩子函数意思就是用户可以调用，用户想在哪里想在什么时候调用都可以，比如将定时器复位，就可以调用它。用户也可以在这个钩子函数里加入其他功能代码。

3.2 OS_InitMisc()

3.3 OS_InitRdyList()

3.4 OS_InitTCBList()

3.5 OS_InitEventList()

3.6 OS_FlagInit()

3.7 OS_MemInit()

3.8 OS_QInit()

3.9 OS_InitTaskIdle()

3.10 OS_InitTaskStat()

3.11 OSTmr_Init()

3.13 OSInitHookEnd()

3.14 OSDebugInit()