老生常谈---一种裸奔多任务模型

一种裸奔多任务模型

一个网友的总结：stateMachine ＋ timerTick ＋ queue。

在RTOS环境下的多任务模型：
任务通常阻塞在一个OS调用上（比如从消息队列取数据）。
外部如果想让该任务运转，就要向消息队列发送消息。
任务收到消息时，根据当前状态，决定如何处理消息。这就是状态机。
任务将消息队列中的消息处理完毕后，重新进入阻塞状态。
任务在处理中，有时要延时一段时间，然后才继续工作：
    为了充分使用CPU，可以通过OS调用让其它任务去工作。
    OS通常会提供一个taskDelay调用。
    当任务调用taskDelay时，即进入阻塞状态，直到超时，才重新进入可工作状态（就绪状态）。

下面说说裸奔环境下的多任务模型：
裸奔也可以多任务，但调度是由用户自主控制。
在RTOS环境下，一般提供抢占式调度。在裸奔时，一般是任务在处理告一段落后，主动结束处理。
RTOS环境下的任务，一般处于一个while(1)循环中。
    while(1){
        从消息队列接收消息。如果没有，将阻塞。
        处理消息。
        ｝
裸奔下的任务，一般采用查询方式：
｛
    查询是否有待处理的事件。
    如果没有，返回。
    如果有，根据任务的当前状态，进行处理。处理完毕后，可能返回，也可能将待处理事件全部处理完毕后再返回。
｝
裸奔任务其实也处于一个while(1)循环中，只不过这个循环在任务外部。
main()
{
    A_taskInit();        //任务的初始化
    B_taskInit();
    ...
    while(1){
        A_taskProc();    //任务的处理
        B_taskProc();
        ｝
｝

状态机既适用于OS环境，也适用于裸奔环境。
但在裸奔环境下，状态可能被切分得更细。例如后面讲的如何在裸奔环境实现taskDelay()。

消息队列既适用于OS环境，也适用于裸奔环境。
在OS环境下，消息队列机制由OS提供。
在裸奔环境下，消息队列要自己来实现。如果对队列的概念不清楚，可参考《数据结构》教材。
这个队列机制，可做成通用模块，在不同的程序中复用。
消息队列用于缓冲事件。事件不知道什么时候会到来，也不能保证来了就能迅速得到处理。
    使用消息队列，可以保证每个事件都被处理到，以及处理顺序。
一般在两种情况下会用到消息队列：
    存储外部事件：外部事件由中断收集，然后存储到队列。
        串口接收程序中的接收循环缓冲区，可理解为消息队列。
    任务间通讯：一个任务给其它任务发送消息。

timerTick，就是系统中的时钟基准。OS中总是有一个这样的基准。
在裸奔时，我们要用一个定时器（或RTC或watchdog）来建立这个时间基准。
一个tick间隔可以设置为10ms（典型RTOS的缺省设置）。让定时器10ms中断一次，中断发生时给tickNum＋＋。
    以前，我在定时器中断中设置1S标志、200ms标志等等。时间相关的任务根据这些标志判断是否要执行。
    近来，一般让任务直接去察看tickNum。两次相减来判断定时是否到达。
    也可以在系统中建立一个通用定时器任务，管理与不同任务相关的多个定时器；在定时到达时，由定时器任务去调用相应的callback。
系统时钟基准是所谓“零耗时裸奔”的基础。
timerTick的分辨率，决定了只适于于较大的时间延时。
    在做时序时的小延时，用传统方法好了。

OS中的taskDelay()在裸奔环境下的一种实现：
OS环境：
void xxxTask(void)
{

    while(1){
        //waitEvent

        //do step_1

        taskDelay(TIME_OUT_TICK_NUM);

        //do step_2
    }
｝
裸奔环境：
void xxxTask(void)
{
    static unsigned int taskStat = STAT_GENERAL;    //任务状态变量
    static timer_t startTick;
    timer_t currTick;
    
    if (taskStat == STAT_GENERAL)
    {
        //check event

        //if no event
            return;

        //do step_1

        startTick = sysGetTick();    //sysGetTick()就是察看系统时间
        taskStat = STAT_WAIT;
        return;
    }
    else if (taskStat == STAT_WAIT)
    {
        currTick = sysGetTick();    //sysGetTick()就是察看系统时间
        if ((currTick - startTick) >= TIME_OUT_TICK_NUM)
        {
            //do step_2    

            taskStat = STAT_GENERAL;
            return;
        }
        else
            return;
    }
}

timer_t是什么变量类型

#define timer_t unsigned long

定时器回调功能函数,通过信号量与主程序交换消息比较方便.

 6楼更快。受启发了。

                     

Italy Vs Spain，巨沉闷。

得顶。
消息队列要做成：
1、环形
2、动态长度。

uchar ucDisplayBarStatus;
uchar ucDisplayLength;        //显示长度

#define c_StatusBar_Start        1
#define c_StatusBar_Scroll         2
#define c_StatusBar_Off         3
uchar  ucLoopCount;
uchar code ucStatusDispInformation[] = " ＷＷＷ．２１ＩＣ是一个好地方，欢迎大家经常光临侃单片机版块，古道热肠版主研制Ver(1.00)                ";
//滚动显示帮助信息
void ScrollDisplayHelp(void)
{

    if(ucDisplayBarStatus == c_StatusBar_Start)
    {
        //启动状态态显示进程
        ucDisplayLength = 0;
        LcdShowString(4,1,ucStatusDispInformation);
        //启动定时器1进行延时
        bDelayCompleteFlag_T1 = false;
        TmrCfgFnct(1, Tmr1TDisp_P1, (void *)0);                  /* Execute when Timer #1 times out          */
        TmrSetMST(1,0, 0, 1); 
        TmrStart(1);

        ucDisplayBarStatus = c_StatusBar_Scroll;
    }
    if(ucDisplayBarStatus == c_StatusBar_Scroll)
    {
        if(bDelayCompleteFlag_T1)    //定时操作完成
        {
            bDelayCompleteFlag_T1 = false;
            ucDisplayLength += 2;
            if(ucDisplayLength > (strlen(ucStatusDispInformation)-16))    //结束滚动显示
            {
                ucDisplayBarStatus = c_StatusBar_Off;    //关闭显示    
                LcdShowString(4,1,"                ");
            }
            else
            {
                LcdShowString(4,1,ucStatusDispInformation+ucDisplayLength);
                TmrSetMST(1,0, 0, 1); 
                TmrStart(1);
            }
        }
    }

}

系统有空闲循环调用此函数，滚动节拍由定时值控制，采用状态机，ＣＰＵ活得很滋润，还可以干其它的很多事．
哈哈，＂裸奔＂其实也是要讲究艺术的．

通常，我们在需要显示什么内容的时候，直接调用底层显示函数去显示。
后来，考虑借鉴framebuffer方式。在此方式下，更新显示时直接向framebuffer写入相应的点阵数据；专门的显示任务（或硬件操作）完成底层处理。

例如：
有8个数码管，对应8个字节的显示缓冲。当应用程序需要更新显示时，写显示缓冲。
如果数码管是定时刷新的，则显示驱动任务定时从显示缓冲读数据来刷新显示。
如果数码管是改变时才刷新的，则应用程序在写显示缓冲之后，要给显示驱动任务传递一个事件（例如一个更新标志）。显示驱动任务在收到事件时更新显示。

这样，有利于把比较费时间的显示工作做成零耗时的状态机。

嘿嘿，可能是通用做法，但俺不知道。

这些俺都讲过，系统化和理论化。

实际工作中简化了很多。

那岂不是“既生瑜，何生亮。”都成了多余的人。如今人口众多，到处都是50年不遇的气候。

我试试故意找茬：

做OS的是外国高手，做裸奔的是中国高手。两者的差别在那里？
1、中国的高手追求的是自我实现，自己的美感，或者简约，或者艺术。很少想到别人会怎么做，还有会与自己想法不同的人。

2、外国的高手，我发现他们的程序处处体现了一种东西——可靠性。他们做到哪都在想：如果程序在这里发生崩溃，我（们）将怎么办？于是，他们能做出嵌入式OS，能产生微软。

中国的高手水平其实一点都不差，但是中国为什么不能做出OS，甚至简单的嵌入式OS？好像韩国、日本都有自己的OS，都能独立，不靠微软。

其实中科院不是做不出中国的windows ,而是做的人喜欢自由发挥，追求自己的美感，——裸奔。结果是奔出来的程序功能上能够实现，就是动不动死机。他不是按照可靠性整套规则去设计的。

什么时候中国人有了更多的软件设计规则，设计出更多的可靠性模块，......

发现北京为了奥运添了不少建筑。有些房子一看就是本土设计的，又贵又难看。有些一看就是外国的建筑师设计的。简约，大气。其实不是中国的建筑师没有审美观，而是他只顾自己自由发挥，不知道有很多前人设计成熟的漂亮模块可以拿来就用的。而外国的设计师不是艺术创新能力怎么样，而是他看得多，知道前人众多大师是怎么干的，他学（仿）得好，他“积木”搭的好，不是他自由创新的好。

刚看了2本中外专家写的汇编语言教材，中国写、教得最好的大概是王爽教授了。他写的教材可以有200篇书评，全是美誉。可是书中根本没有谈到CPU的特权级保护内容，——这个Windows操作系统的可靠性设计依赖。

看完另一本外国人写的CPU特权级保护内容，另样感觉：竟然脆弱的CPU的可靠性设计解决是采用这种设计方法，他们怎么想得到！

～～