Стивен Барретт - Встраиваемые системы. Проектирование приложений на микроконтроллерах семейства 68HC12/HCS12 с применением языка С

else if ((sens[2]>opto_threshold) && (sens[0]>opto_threshold) && (sens[4]>opto_threshold)) {

pwm_motors(back_up);

}

/*если стенки спереди и слева, */

/*поворот робота направо */

else if((sens[0]>opto_threshold) && (sens[2]>opto_threshold)) {

pwm_motors(right_turn);

}

/*если стенки спереди и справа, */

/*поворот робота налево */

else if((sens[2]>opto_threshold) && (sens[4]>opto_threshold)) {

pwm_motors(left_turn);

}

/*если стенка перед средним правым */

/* датчиком, то полуповорот направо */

else if (sens[1] > opto_threshold) {

pwm_motors(half_right);

}

/*если стенка перед средним левым */

/* датчиком, то полуповорот налево */

else if (sens[3]>opto_threshold) {

pwm_motors(half_left);

}

/*если сигналов от датчиков нет */

/*продолжить движение вперед */

else {

pwm_motors(forward);

}

code_section = 0; /* изменить переменную code_section */

break;

}/*конец switch*/

return code_section;

}

Когда задача, связанная с функцией process_turn, переходит из состояния готовности в активное состояние, ОСРВ вызывает функцию с параметром 0. Функция process_turnзатем выполняется до первой отметки прерывания в коде. Достигнув этой отметки, функция возвращает управление ОСРВ, которая модифицирует TCB, связанный с процессом и продолжает выполнение второй части кода, когда задача в очередной раз переходит в активное состояние. Затем задача снова возвращается в состояние готовности и ждет, когда ОСРВ выделит ей процессорное время. Повторим снова, что причина, по которой мы делим код на логические части, состоит в том, чтобы позволить задаче работать до завершения определенной части и затем позволить другой задаче выполнить часть связанного с ней кода, и т.д. Это дает возможность выполнять несколько появившихся задач практически одновременно, хотя в любой момент времени процессор выполняет только одну задачу.

В этом примере мы использовали глобальные переменные, чтобы сохранять информацию между последовательными обращениями к функции process_turn. Использование глобальных переменных может быть не самое лучшее использование дефицитных ресурсов памяти RAM. Далее в этой главе мы рассмотрим альтернативные методы движения информации между задачами.

Как можно предположить из этого примера, ядро ОСРВ должно быть довольно сложным, чтобы позволить следить за множеством задач, эффективно планировать использование процессорного времени и полностью выполнять функции, необходимые для конкретного применения. В следующем разделе мы исследуем составляющие части ядра ОСРВ и их взаимодействие друг с другом, позволяющие удовлетворить требования применения.

Чтобы выполнить многозадачную операционную систему, разработчик системы (которым являетесь вы) должен рассматривать управление прикладным устройством как группу независимых, но взаимодействующих задач. Каждая задача выполняет ряд связанных с ней действий. Цель многозадачной системы состоит в том, чтобы выполнить требования к прикладному устройству, изменяя задачи, планируя и реализуя их осуществление и решая конфликты, возникающие между различными задачами, из-за использования только одного процессора. Как вы могли уже себе представить, многозадачная система может быть очень сложной. Однако мы разбиваем систему на составные части и исследуем каждую из них отдельно.

Операционная система должна следить за состоянием каждой из управляемых ей задач. Обратимся снова к примеру с автомобильными дилерами, в котором мы использовали списки с указателями, чтобы учесть текущее состояние каждого автомобиля: включение его в партию, предназначенную для продажи, продажу, ремонт, перекраску и т.д.; мы удаляли его из одного списка и добавляли в другой при изменении состояния. ОСРВ также использует подобные методы, чтобы проследить за состоянием каждой задачи.

Обычно ОСРВ позволяет частично выполнять задачу на некотором ограниченном временном промежутке. Когда время, выделенное для задачи истекает, ОСРВ сохраняет текущий контекст задачи в связанном с ней блоке управления TCB. Затем ОСРВ решает, какой из задач предоставить очередную часть процессорного времени. Для принятия этого решения может использоваться ряд алгоритмов планирования. Но какой бы алгоритм планирования не был выбран, он должен удовлетворять основному требованию: каждой задаче должна быть выделена оптимальная доля процессорного времени.