ucosii-2

Posted 2020-11-26 axyaxy

题目：

1. ucos是如何分层的？
2.HAL都有哪些代码？
3. 分析任务是如何切换的。

一.ucos是如何分层的？

ucos分为硬件相关层，驱动接口层，应用接口层，应用层。

硬件相关层：在这层中，要尽量所有硬件相关都囊括在其中。不管是GPIO还是定时器，或串行接口。只要提供标准统一的接口，就可以让上层会因此而变的很潇洒。这其中有三个最为重要的接口Open,Close,Ctrl。 Open主要来完成对应硬件初始化，形参中包括了些，初始化的相关参数。Close失能硬件。Ctrl来实现一些控制的修改如：优先级，中断回调函数等等，硬件的不同，内容也大为不同。

驱动接口层：其实在上一层也算是驱动层，只不过因为硬件相关，而把他分离。这层中会用到一个或多个硬件层的接口，进行组合来实现特定功能的程序。这部分程序可举例进行说明。以Flash为列，它这里主要调用硬件层的SPI函数接口，但是主要的写，读指令都是在这里函数中完成的。在这层中需要提供5个标准统一的接口函数：

XXXOpen

XXXClose

XXXWrite

XXXRead

XXXIoCtl

 

没有被用到的函数，可以为空。本来还需要Install函数来进行动态加载和删除，因为stm32内存一般都很有限，所以舍弃动态分配。而把这5个函数用常量的形式直接编译到ROM中。在驱动的抽象接口层中可以做选择，哪些驱动要加载到内核，哪些不需要。不要的驱动不参与编译。这样有限的资源 可以得到合理的应用。这一层大部分工作可以说属于一次性投入。

应用接口层：主要连接驱动和应用。又是连接应用层模块与模块之间的一层， 这一块有很强的特殊性，第一包括了驱动抽象接口层，第二包括了模块与模块的接口层。第三又与应用层密不可分。

先说下驱动抽象接口，在驱动层时也有提过，这个接口 其实就是通过ID去访问那ID对应的那五个函数。抽象接口也是一次性投入的函数，在设计时对其可靠性要很重视。

模块与模块的接口层，包括模块的接口头文件，这些头文件要求是非常独立的，不能加载模块内的内部头文件，应该包括接口函数的函数声明，在接口中尽量少用到全局变量。如果非要用到可以使用函数的方式进行传递，或ucos消息队列方式。最好用ucos进行传递，因为有很好的互斥保护功能。

应用层：这里所有模块都算是应用层，在前面以经提到过，在模块内所有变量，或函数（接口除处）应该都本地化。在模块内可以有本模块化共用的主头文件，来方便本模块的维护。对硬件的访问其实直接调用应用接口就可完成。

 

 

 

 二.HAL都有哪些代码？

HAL库文件名均以stm32f2xx_hal开头，后面加上_外设或者模块名（如：stm32f2xx_hal_adc.c）：
    库文件：

 

stm32f2xx_hal_ppp.c/.h // 主要的外设或者模块的驱动源文件，包含了该外设的通用API
stm32f2xx_hal_ppp_ex.c/.h // 外围设备或模块驱动程序的扩展文件。这组文件中包含特定型号或者系列的芯片的特殊API。以及如果该特定的芯片内部有不同的实现方式，则该文件中的特殊API将覆盖_ppp中的通用API。
stm32f2xx_hal.c/.h // 此文件用于HAL初始化，并且包含DBGMCU、重映射和基于systick的时间延迟等相关的API

 

 

 

用户级别文件：

    stm32f2xx_hal_msp_template.c    // 只有.c没有.h。它包含用户应用程序中使用的外设的MSP初始化和反初始化（主程序和回调函数）。使用者复制到自己目录下使用模板。
    stm32f2xx_hal_conf_template.h   // 用户级别的库配置文件模板。使用者复制到自己目录下使用
    system_stm32f2xx.c              // 此文件主要包含SystemInit()函数，该函数在刚复位及跳到main之前的启动过程中被调用。 **它不在启动时配置系统时钟（与标准库相反）**。 时钟的配置在用户文件中使用HAL API来完成。
    startup_stm32f2xx.s             // 芯片启动文件，主要包含堆栈定义，终端向量表等
    stm32f2xx_it.c/.h               // 中断处理函数的相关实现
    main.c/.h 

官方给出的HAL库的包含结构：

 

 

 三.分析任务是如何切换的

• 时钟节拍中断服务函数OSTickISR()进行切换。
• 任务中调用时间延迟函数OSTimeDly()进行切换。
• 延迟函数OSTimeDly()进行切换：

`y = OSTCBCur->OSTCBY;
OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX;//清除准备优先级中的X标记量
if (OSRdyTbl[y] == 0) {
OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY;//如果对应的Y优先级中没有X的优先级标记了，则把Y优先级也清除
}
OSTCBCur->OSTCBDly = ticks;//把对应的延时时间赋值给任务控制块，在系统滴答中断中会自动减
OS_SchedNew();//从准备好的任务中找到优先级最高的，赋值给OSPrioHighRdy，然后通过OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];从任务的链表中找出对应的任务控制块， OS_TASK_SW();实际切换任务的函数，一般由汇编代码完成。

• 中断服务函数进行切换：

OSTimeTick()函数的主要内容，if (ptcb->OSTCBDly != 0) 和 if (--ptcb->OSTCBDly == 0) 判断该任务块中的设定的延时是否到了，OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY; OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;延时时间到后将该任务的优先级重新加入到优先级准备变量中。

OSIntExit()该函数和上面的内容差不多，是中断函数中真正切换任务的地方