uC/OS-II源码分析
在这里我不想分模块来慢慢分析这个OS的行为，我们从CPU的执行顺序来看吧，这样也许清晰一些，并且我们暂时抛弃那些Event/MailBox、信号量等元素，还是先看看作为一个OS核心的Task Schedule部分内容吧。
首先从main函数开始，下面是uC/OS-II main函数的大致流程：
main(){
OSInit();
TaskCreate(...);
OSStart();
}
首先是调用OSInit进行初始化，然后使用TaskCreate创建几个进程/Task，最后调用OSStart，操作系统就开始运行了。
OSInit
最先看看OSInit完成哪些初始化：
void OSInit (void)
{
#if OS_VERSION >= 204
OSInitHookBegin(); /* 检测使用的OS的版本 */
#endif
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_VERSION >= 251) && (OS_FLAG_EN > 0) && (OS_MAX_FLAGS > 0)
OS_FlagInit(); /* Initialize the event flag structures */
#endif
#if (OS_MEM_EN > 0) && (OS_MAX_MEM_PART > 0)
OS_MemInit(); /* Initialize the memory manager */
#endif
#if (OS_Q_EN > 0) && (OS_MAX_QS > 0)
OS_QInit(); /* Initialize the message queue structures */
#endif
OS_InitTaskIdle(); /* Create the Idle Task */
#if OS_TASK_STAT_EN > 0
OS_InitTaskStat(); /* Create the Statistic Task */
#endif
#if OS_VERSION >= 204
OSInitHookEnd(); /* Call port specific init. code */
#endif
#if OS_VERSION >= 270 && OS_DEBUG_EN > 0
OSDebugInit();
#endif
}
OS_InitMisc()完成的是一些其其他他的变量的初始化：
OSIntNesting = 0; /* Clear the interrupt nesting counter */
OSLockNesting = 0; /* Clear the scheduling lock counter */
OSTaskCtr = 0; /* Clear the number of tasks */
OSRunning = FALSE; /* Indicate that multitasking not started */
OSCtxSwCtr = 0; /* Clear the context switch counter */
OSIdleCtr = 0L; /* Clear the 32-bit idle counter */
其中包括：中断嵌套标志OSIntNesting，调度锁定标志OSLockNesting，OS标志OSRunning等。OSRunning在这里设置为FALSE，在后面OSStartHighRdy中会被设置为TRUE表示OS开始工作。
OS_InitRdyList()初始化就绪Task列表：
static void OS_InitRdyList (void)
{
INT8U i;
INT8U *prdytbl;
OSRdyGrp = 0x00; /* Clear the ready list */
prdytbl = &OSRdyTbl[0];
for (i = 0; i < OS_RDY_TBL_SIZE; i++) {
*prdytbl++ = 0x00;
}
OSPrioCur = 0;
OSPrioHighRdy = 0;
OSTCBHighRdy = (OS_TCB *)0;
OSTCBCur = (OS_TCB *)0;
}
首先将OSRdyTbl[]数组中全部初始化0，同时将OSPrioCur/OSTCBCur初始化为0，OSPrioHighRdy/OSTCBHighRdy也初始化为0，这几个变量将在第一个OSSchedule中被赋予正确的值。
OS_InitTCBList()这个函数看名称我们就知道是初始化TCB列表。
static void OS_InitTCBList (void)
{
INT8U i;
OS_TCB *ptcb1;
OS_TCB *ptcb2;
OS_MemClr((INT8U *)&OSTCBTbl[0], sizeof(OSTCBTbl)); /* Clear all the TCBs */
OS_MemClr((INT8U *)&OSTCBPrioTbl[0], sizeof(OSTCBPrioTbl)); /* Clear the priority table */
ptcb1 = &OSTCBTbl[0];
ptcb2 = &OSTCBTbl[1];
for (i = 0; i < (OS_MAX_TASKS + OS_N_SYS_TASKS - 1); i++) { /* Init. list of free TCBs */
ptcb1->OSTCBNext = ptcb2;
#if OS_TASK_NAME_SIZE > 1
ptcb1->OSTCBTaskName[0] = '?'; /* Unknown name */
ptcb1->OSTCBTaskName[1] = OS_ASCII_NUL;
#endif
ptcb1++;
ptcb2++;
}
ptcb1->OSTCBNext = (OS_TCB *)0; /* Last OS_TCB */
#if OS_TASK_NAME_SIZE > 1
ptcb1->OSTCBTaskName[0] = '?'; /* Unknown name */
ptcb1->OSTCBTaskName[1] = OS_ASCII_NUL;
#endif
OSTCBList = (OS_TCB *)0; /* TCB lists initializations */
OSTCBFreeList = &OSTCBTbl[0];
}
这里完成的工作很简单，首先把整个数组使用OSTCBNext指针连接成链表链起来，然后将OSTCBList初始化为0，也就是还没有TCB，因为还没有Task产生，OSTCBFreeList指向OSTCBTbl[]数组的第一个表示所有TCB都处于Free状态。
OS_InitEventList()初始化Event列表。
static void OS_InitEventList (void)
{
#if OS_EVENT_EN && (OS_MAX_EVENTS > 0)
#if (OS_MAX_EVENTS > 1)
INT16U i;
OS_EVENT *pevent1;
OS_EVENT *pevent2;
OS_MemClr((INT8U *)&OSEventTbl[0], sizeof(OSEventTbl)); /* Clear the event table */
pevent1 = &OSEventTbl[0];
pevent2 = &OSEventTbl[1];
for (i = 0; i < (OS_MAX_EVENTS - 1); i++) { /* Init. list of free EVENT control blocks */
pevent1->OSEventType = OS_EVENT_TYPE_UNUSED;
pevent1->OSEventPtr = pevent2;
#if OS_EVENT_NAME_SIZE > 1
pevent1->OSEventName[0] = '?'; /* Unknown name */
pevent1->OSEventName[1] = OS_ASCII_NUL;
#endif
pevent1++;
pevent2++;
}
pevent1->OSEventType = OS_EVENT_TYPE_UNUSED;
pevent1->OSEventPtr = (OS_EVENT *)0;
#if OS_EVENT_NAME_SIZE > 1
pevent1->OSEventName[0] = '?';
pevent1->OSEventName[1] = OS_ASCII_NUL;
#endif
OSEventFreeList = &OSEventTbl[0];
#else
OSEventFreeList = &OSEventTbl[0]; /* Only have ONE event control block */
OSEventFreeList->OSEventType = OS_EVENT_TYPE_UNUSED;
OSEventFreeList->OSEventPtr = (OS_EVENT *)0;
#if OS_EVENT_NAME_SIZE > 1
OSEventFreeList->OSEventName[0] = '?'; /* Unknown name */
OSEventFreeList->OSEventName[1] = OS_ASCII_NUL;
#endif
#endif
#endif
}
同样将EventTbl[]数组中的OSEventType都初始化为OS_EVENT_TYPE_UNUSED。
OS_InitTaskIdle()，中间我们跳过其他的如Mem等的初始化，看看Idle Task的初始化。
(void)OSTaskCreateExt(OS_TaskIdle,
(void *)0, /* No arguments passed to OS_TaskIdle() */
&OSTaskIdleStk[OS_TASK_IDLE_STK_SIZE - 1], /* Set Top-Of-Stack */
OS_IDLE_PRIO, /* Lowest priority level */
OS_TASK_IDLE_ID,
&OSTaskIdleStk[0], /* Set Bottom-Of-Stack */
OS_TASK_IDLE_STK_SIZE,
(void *)0, /* No TCB extension */
OS_TASK_OPT_STK_CHK | OS_TASK_OPT_STK_CLR);/* Enable stack checking + clear stack */
其实Idle Task的初始化很简单就是调用OSTaskCrete系列的函数创建一个Task, OSTaskCreate我们后面再做进一步分析。
初始化State Task也是类似调用OSTaskCreate系列函数创建Stat Task。这里只是创建了该Task的各个结构还没有真正运行该Task，直到OSStart中才依据优先级调度运行。
OK，到这里OSInit算高一个段落了，我们接着回到main往下看。
OSTaskCreate
OSTaskCreate负责创建Task所需的数据结构，该函数原形如下所示：
INT8U OSTaskCreate (void (*task)(void *pd), void *p_arg, OS_STK *ptos, INT8U prio)
其中task是一个函数指针，指向该Task所开始的函数，当这个Task第一次被调度运行时将会从task处开始运行。
p_arg是传给task的参数指针；
ptos是堆栈指针，指向栈顶（堆栈从上往下）或栈底（堆栈从下往上）；
prio是进程的优先级，uC/OS-II共支持最大64个优先级，其中最低的两个优先级给Idle和Stat进程，并且各个Task的优先级必须不同。
接下来，我们看看这个函数的执行流程：
#if OS_ARG_CHK_EN > 0
if (prio > OS_LOWEST_PRIO) { /* Make sure priority is within allowable range */
return (OS_PRIO_INVALID);
}
#endif
OS_ENTER_CRITICAL();
if (OSIntNesting > 0) { /* Make sure we don't create the task from within an ISR */
OS_EXIT_CRITICAL();
return (OS_ERR_TASK_CREATE_ISR);
}
if (OSTCBPrioTbl[prio] == (OS_TCB *)0) { /* Make sure task doesn't already exist at this priority */
OSTCBPrioTbl[prio] = (OS_TCB *)1; /* Reserve the priority to prevent others from doing ... */
/* ... the same thing until task is created. */
OS_EXIT_CRITICAL();
psp = (OS_STK *)OSTaskStkInit(task, p_arg, ptos, 0); /* Initialize the task's stack */
err = OS_TCBInit(prio, psp, (OS_STK *)0, 0, 0, (void *)0, 0);
if (err == OS_NO_ERR) {
if (OSRunning == TRUE) { /* Find highest priority task if multitasking has started */
OS_Sched();
}
} else {
OS_ENTER_CRITICAL();
OSTCBPrioTbl[prio] = (OS_TCB *)0;/* Make this priority available to others */
OS_EXIT_CRITICAL();
}
return (err);
}
OS_EXIT_CRITICAL();
return (OS_PRIO_EXIST);
OS_LOWEST_PRIO在ucos-ii.h中被定义为63，表示Task的优先级从0到63，共64级。首先判断prio是否超过最低优先级，如果是，则返回OS_PRIO_INVALID错误。
然后调用OS_ENTER_CRITICAL()，进入临界段，在临界段中的代码执行不允许被中断。这个宏是用户自定义的，一般是进行关中断操作，例如在x86中的CLI等。这个宏和OS_EXIT_CRITICAL()相对应，这个宏表示离开临界段。
OSTaskCreate不允许在中断中调用，因此会判断OSIntNesting是否大于0，如果大于0，表示正在中断嵌套，返回OS_ERR_TASK_CREATE_ISR错误。
接着判断该prio是否已经有Task存在，由于uC/OS-II只支持每一个优先级一个Task，因此如果该prio已经有进程存在，OSTaskCreate会返回OS_PRIO_EXIST错误。
相反，如果该prio先前没有Task存在，则将OSTCBPrioTbl[prio]置1，表示该prio已被占用，然后调用OSTaskStkInit初始化堆栈，调用OS_TCBInit初始化TCB，如果OSRunning为TRUE表示OS正在运行，则调用OS_Sched进行进程调度；否则返回。
下面来看看OSTaskStkInit和OS_TCBInit这两个函数。
OSTaskStkInit是一个用户自定义的函数，因为uC/OS-II在设计时无法知道当前处理器在进行进程调度时需要保存那些信息，OSTaskStkInit就是初始化堆栈，让Task看起来就好像刚刚进入中断并保存好寄存器的值一样，当OS_Sched调度到该Task时，只需切换到该堆栈中，将寄存器值Pop出来，然后执行一个中断返回指令IRET即可。
OSTaskStkInit的原型如下：
OS_STK *OSTaskStkInit (void (*task)(void *pd), void *pdata, OS_STK *ptos, INT16U opt)
和OSTaskCreate类似，task是进程入口地址，pdata是参数地址，ptos是堆栈指针，而opt只是作为一个预留的参数Option而保留。返回的是调整以后的堆栈指针。
在OSTaskStkInit中，一般是将pdata入栈，flag入栈，task入栈，然后将各寄存器依次入栈。
OS_TCBInit初始化TCB数据结构，下面只提取主要部分来看：
INT8U OS_TCBInit (INT8U prio, OS_STK *ptos, OS_STK *pbos, INT16U id, INT32U stk_size, void *pext, INT16U opt)
{
OS_TCB *ptcb;
OS_ENTER_CRITICAL();
ptcb = OSTCBFreeList; /* Get a free TCB from the free TCB list */
if (ptcb != (OS_TCB *)0) {
OSTCBFreeList = ptcb->OSTCBNext; /* Update pointer to free TCB list */
OS_EXIT_CRITICAL();
ptcb->OSTCBStkPtr = ptos; /* Load Stack pointer in TCB */
ptcb->OSTCBPrio = prio; /* Load task priority into TCB */
ptcb->OSTCBStat = OS_STAT_RDY; /* Task is ready to run */
ptcb->OSTCBPendTO = FALSE; /* Clear the Pend timeout flag */
ptcb->OSTCBDly = 0; /* Task is not delayed */
#if OS_TASK_CREATE_EXT_EN > 0
ptcb->OSTCBExtPtr = pext; /* Store pointer to TCB extension */
ptcb->OSTCBStkSize = stk_size; /* Store stack size */
ptcb->OSTCBStkBottom = pbos; /* Store pointer to bottom of stack */
ptcb->OSTCBOpt = opt; /* Store task options */
ptcb->OSTCBId = id; /* Store task ID */
#else
pext = pext; /* Prevent compiler warning if not used */
stk_size = stk_size;
pbos = pbos;
opt = opt;
id = id;
#endif
#if OS_TASK_DEL_EN > 0
ptcb->OSTCBDelReq = OS_NO_ERR;
#endif
ptcb->OSTCBY = (INT8U)(prio >> 3); /* Pre-compute X, Y, BitX and BitY */
ptcb->OSTCBBitY = OSMapTbl[ptcb->OSTCBY];
ptcb->OSTCBX = (INT8U)(prio & 0x07);
ptcb->OSTCBBitX = OSMapTbl[ptcb->OSTCBX];
#if OS_EVENT_EN
ptcb->OSTCBEventPtr = (OS_EVENT *)0; /* Task is not pending on an event */
#endif
OSTaskCreateHook(ptcb); /* Call user defined hook */
OS_ENTER_CRITICAL();
OSTCBPrioTbl[prio] = ptcb;
ptcb->OSTCBNext = OSTCBList; /* Link into TCB chain */
ptcb->OSTCBPrev = (OS_TCB *)0;
if (OSTCBList != (OS_TCB *)0) {
OSTCBList->OSTCBPrev = ptcb;
}
OSTCBList = ptcb;
OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY; /* Make task ready to run */
OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;
OSTaskCtr++; /* Increment the #tasks counter */
OS_EXIT_CRITICAL();
return (OS_NO_ERR);
}
OS_EXIT_CRITICAL();
return (OS_NO_MORE_TCB);
}
首先调用OS_ENTER_CRITICAL进入临界段，首先从OSTCBFreeList中拿出一个TCB，如果OSTCBFreeList为空，则返回OS_NO_MORE_TCB错误。
然后调用OS_EXIT_CRITICAL离开临界段，接着对该TCB进行初始化：
将OSTCBStkPtr初始化为该Task当前堆栈指针；
OSTCBPrio设置为该Task的prio；
OSTCBStat设置为OS_STAT_RDY，表示就绪状态；
OSTCBDly设置为0，当该Task调用OSTimeDly时会初始化这个变量为Delay的时钟数，然后Task转入OS_STAT_状态。这个变量在OSTimeTick中检查，如果大于0表示还需要进行Delay，则进行减1；如果等于零表示无须进行Delay，可以马上运行，转入OS_STAT_RDY状态。
OSTCBBitY和OSTCBBitX的作用我们在等会专门来讨论。
紧接着就要将该TCB插入OSTCBList列表中，先调用OS_ENTER_CRITICAL进入临界段，将该TCB插入到OSTCBList成为第一个节点，然后调整OSRdyGrp和OSRdyTbl，（这两个变量一会和OSTCBBitX/OSTCBBitY一起讨论），最后将OSTaskCtr计数器加一，调用OS_EXIT_CRITICAL退出临界段。
OSMapTbl和OSUnMapTbl
刚才我们看到TCB数据结构中的OSTCBBitX/OSTCBBitY以及OSRdyGrp/OSRdyTbl的使用，这里专门来讨论讨论这几个变量的用法。
uC/OS-II将64个优先级的进程分为8组，每组8个。刚好可以使用8个INT8U的数据进行表示，于是这就是OSRdyGrp和OSRdyTbl的由来，OSRdyGrp表示组别，从0到7，从前面我们可以看到OSRdyGrp和OSRdyTbl是这么被赋值的：
OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY;
OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;
也就是OSTCBBitY保存的是组别，OSTCBBitX保存的是组内的偏移。而这两个变量是这么被初始化的：
ptcb->OSTCBY = (INT8U)(prio >> 3);
ptcb->OSTCBBitY = OSMapTbl[ptcb->OSTCBY];
ptcb->OSTCBX = (INT8U)(prio & 0x07);
ptcb->OSTCBBitX = OSMapTbl[ptcb->OSTCBX];
由于prio不会大于64，prio为6位值，因此OSTCBY为prio高3位，不会大于8，OSTCBX为prio低3位。
这里就涉及到OSMapTbl数组和OSUnMapTbl数组的用法了。我们先看看OSMapTbl和OSUnMapTbl的定义：
INT8U const OSMapTbl[8] = {0x01, 0x02, 0x04, 0x08, 0x10, 0x20, 0x40, 0x80};
INT8U const OSUnMapTbl[256] = {
0, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x00 to 0x0F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x10 to 0x1F */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x20 to 0x2F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x30 to 0x3F */
6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x40 to 0x4F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x50 to 0x5F */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x60 to 0x6F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x70 to 0x7F */
7, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x80 to 0x8F */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x90 to 0x9F */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xA0 to 0xAF */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xB0 to 0xBF */
6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xC0 to 0xCF */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xD0 to 0xDF */
5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xE0 to 0xEF */
4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0 /* 0xF0 to 0xFF */
};
OSMapTbl分别是一个INT8U的八个位，而OSUnMap数组中的值就是从0x00到0xFF的八位中，每一个值所对应的最低位的值。我们在调度的时候只需将OSRdyGrp的值代入OSUnMapTbl数组中，得到OSUnMapTbl[OSRdyGrp]的值就是哪个优先级最高的Group有Ready进程存在，再使用该Group对应OSRdyTbl[]数组中的值一样带入OSUnMapTbl中就可以得出哪个Task是优先级最高的。
于是我们提前来看看OS_Sched()中获取最高优先级所使用的方法：
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; /* Get pointer to HPT ready to run */
OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
显然，先得到的y就是存在最高优先级的Group，然后OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]就是Group中的偏移，因此OSPrioHighRdy最高优先级就应该是Group<<3再加上这个偏移。
于是乎，我们就可以对上面那一小段很模糊的代码做一下总结：
prio只有6位，高3位代表着某一个Group保存在OSTCBY中，OSTCBBitY表示该Group所对应的Bit，将OSRdyGrp的该位置1表示该Group中有进程是Ready的；低3位代表着该Group中的第几个进程，保存在OSTCBX中，OSTCBBitX表示该进程在该Group中所对应的Bit，OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX就等于将该进程所对应的Bit置1了。
OSStart
OK，接下来我们来看这个开始函数了。OSStart其实很短，只有匆匆几句代码：
void OSStart (void)
{
INT8U y;
INT8U x;
if (OSRunning == FALSE) {
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; /* Find highest priority's task priority number */
x = OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]];
OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + x);
OSPrioCur = OSPrioHighRdy;
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy]; /* Point to highest priority task ready to run */
OSTCBCur = OSTCBHighRdy;
OSStartHighRdy(); /* Execute target specific code to start task */
}
}
如果OSRunning为TRUE，表示OS已经在运行了，则OSStart不做任何事。
OSRunning为FALSE，则找出最高优先级的Ready的Task，并将该指针赋给OSTCBHighRdy和OSTCBCur。然后调用OSStartHighRdy()开始运行该进程。
OSStartHighRdy()为用户自定义函数，在这个函数中，主要功能就是进行堆栈切换并将OSRunning设置为TRUE表示OS已经开始运行，然后将保存的寄存器弹出，最后执行中断返回指令IRET就跳到OSTCBHighRdy的最开始处运行了。
OSTimeDly
在Task中，一般执行一段时间之后调用OSTimeDly推迟一段时间再继续运行，OSTimeDly将本进程从Ready TCBList中删除，然后将Delay的时间设置给OSTCBDly，最后调用OS_Sched进行进程调度。
void OSTimeDly (INT16U ticks)
{
INT8U y;
if (ticks > 0) { /* 0 means no delay! */
OS_ENTER_CRITICAL();
y = OSTCBCur->OSTCBY; /* Delay current task */
OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX;
if (OSRdyTbl[y] == 0) {
OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY;
}
OSTCBCur->OSTCBDly = ticks; /* Load ticks in TCB */
OS_EXIT_CRITICAL();
OS_Sched(); /* Find next task to run! */
}
}
如果ticks为零，说明不需延迟，则什么事情都不做。否则，调用OS_ENTER_CRITICAL进入临界段，将本进程从Ready TCBList中删除的代码如下：
y = OSTCBCur->OSTCBY; /* Delay current task */
OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur->OSTCBBitX;
if (OSRdyTbl[y] == 0) {
OSRdyGrp &= ~OSTCBCur->OSTCBBitY;
}
y为当前进程所在Group，OSRdyTbl[y]为该Group所在字节，&=~则将该字节中本进程所占用的Bit清零。如果OSRdyTbl[y]为0，则说明这个Group中没有进程处于Ready状态，则将OSRdyGrp中该Group所占用的Bit清零。
然后将ticks保存在OSTCBDly中，每次OSTimeTick运行时会将这个值减一直至为零。
调用OS_EXIT_CRITICAL离开临界段，紧接着调用OS_Sched进入调度例程。
OS_Sched
OS_Sched是进程调度所使用的函数，在这里面找到最高优先级的进程，然后切换到该进程运行。
void OS_Sched (void)
{
INT8U y;
OS_ENTER_CRITICAL();
if (OSIntNesting == 0) { /* Schedule only if all ISRs done and ... */
if (OSLockNesting == 0) { /* ... scheduler is not locked */
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp]; /* Get pointer to HPT ready to run */
OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) { /* No Ctx Sw if current task is highest rdy */
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
OSCtxSwCtr++; /* Increment context switch counter */
OS_TASK_SW(); /* Perform a context switch */
}
}
}
OS_EXIT_CRITICAL();
}
OS_Sched不允许在中断嵌套中调用，因此先判断是否是中断嵌套，并且是否限制进程调度，这两个条件都满足之后，找到最高优先级的进程，如果这个进程不是当前进程，则将新的进程TCB指针保存到OSTCBHighRdy中，为调度计数器OSCtxSwCtr加一，然后调用宏OS_TASK_SW()进行切换。
OS_TASK_SW()宏也是一个自定义的宏，uC/OS-II推荐使用软中断方式实现。
OSCtxSw是一个中断响应函数，一般我们在初始化时将这个软终端和OSCtxSw挂接好。在OSCtxSw中所需要做的事情就是将当前寄存器的值保存到当前堆栈中，然后切换堆栈到新进程的堆栈，将寄存器的值出栈，然后调用中断返回指令IRET就返回到新进程中断前的地方继续执行了。
定时中断
uC/OS-II的定时中断必须在OSStart之后初始化，而不能在OSStart之前，因为害怕第一个TimeTick发生时第一个进程还没有开始运行，而这时uC/OS是处于不可预期状态，会导致死机。
因此对于定时中断，我一般是放在最高级进程的初始化中进行，然后将定时中断和OSTickISR挂接。
OSTickISR也是一个用户自定义函数，所要完成的功能一个是保存当前的寄存器到当前堆栈将OSIntNesting加一，然后调用uC/OS提供的OSTimeTick函数，然后调用OSIntExit()将OSIntNesting减一，最后将各寄存器值出栈，使用中断返回指令IRET返回。
OSTimeTick在每个时钟中断中被调用一次，在该函数中会更新各个进程TCB所对应的OSTCBDly，如果该OSTCBDly减为0，则对应的TCB就被放入Ready TCBList中。
OS_ENTER_CRITICAL(); /* Update the 32-bit tick counter */
OSTime++;
OS_EXIT_CRITICAL();
ptcb = OSTCBList; /* Point at first TCB in TCB list */
while (ptcb->OSTCBPrio != OS_IDLE_PRIO) { /* Go through all TCBs in TCB list */
OS_ENTER_CRITICAL();
if (ptcb->OSTCBDly != 0) { /* No, Delayed or waiting for event with TO */
if (--ptcb->OSTCBDly == 0) { /* Decrement nbr of ticks to end of delay */
/* Check for timeout */
if ((ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_PEND_ANY) != OS_STAT_RDY) {
ptcb->OSTCBStat &= ~OS_STAT_PEND_ANY; /* Yes, Clear status flag */
ptcb->OSTCBPendTO = TRUE; /* Indicate PEND timeout */
} else {
ptcb->OSTCBPendTO = FALSE;
}
if ((ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_SUSPEND) == OS_STAT_RDY) { /* Is task suspended? */
OSRdyGrp |= ptcb->OSTCBBitY; /* No, Make ready */
OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] |= ptcb->OSTCBBitX;
}
}
}
ptcb = ptcb->OSTCBNext; /* Point at next TCB in TCB list */
OS_EXIT_CRITICAL();
}
首先在临界段将OSTime加一，然后遍历整个非Free的TCBList，如果OSTCBDly不为0，则，将OSTCBDly减一，如果这时OSTCBDly为0，而且TCB对应的进程需要等待任何信号量或Event等，则说明超时时间到了，将当前TCB的State中OS_STAT_PEND_ANY位去掉，然后将OSTCBPendTo设置为TRUE，表示这是PEND的超时，否则设置OSTCBPendTO为FALSE。
如果OSTCBDly减为零，且该进程没有Suspend，则将该进程放入Ready TCBList中，使用方法同TaskCreate中的方法。
然后我们来说说OSIntExit这个函数。该函数代码如下：
void OSIntExit (void)
{
INT8U y;
if (OSRunning == TRUE) {
OS_ENTER_CRITICAL();
if (OSIntNesting > 0) { /* Prevent OSIntNesting from wrapping */
OSIntNesting--;
}
if (OSIntNesting == 0) { /* Reschedule only if all ISRs complete ... */
if (OSLockNesting == 0) { /* ... and not locked. */
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
OSPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
if (OSPrioHighRdy != OSPrioCur) { /* No Ctx Sw if current task is highest rdy */
OSTCBHighRdy = OSTCBPrioTbl[OSPrioHighRdy];
OSCtxSwCtr++; /* Keep track of the number of ctx switches */
OSIntCtxSw(); /* Perform interrupt level ctx switch */
}
}
}
OS_EXIT_CRITICAL();
}
}
首先判断OSRunning是否为1，也就是OS是否在运行，当然没有运行就什么都不做。
然后将OSIntNesting减一，这个是需要在临界段进行的。如果OSIntNesting减为零，并且没有限制进程切换，则找到当前最高优先级的进程（方法同OS_Sched()），然后调用OSIntCtxSw进行进程切换。
OSIntCtxSw()是用户自定义函数，该函数的主要功能与OSCtxSw类似，只是需要对当前的堆栈进行稍微的调整，将OSIntExit和OSIntCtxSw调用所需要的堆栈去掉，然后做的和OSCtxSw一样。
在实际的Porting中发现要去掉OSIntExit和OSIntCtxSw调用所占用的堆栈还是比较麻烦的，因此我就现在OSTickISR刚开始的时候保存好现场之后就将堆栈指针赋给当前进程TCB的OSStkPtr，这样，在OSIntCtxSw中就不需要重新对当前堆栈的值进行保存，只需进行切换就可以了。
OK，到这里应该对uC/OS的运行机制有一点点理解了，我们的分析之旅告个段落。以后如果有兴趣我们再继续对Event、信号量等等之类的分模块进行分析。
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