setjmp構建簡單協作式多任務系統

setjmp構建簡單協作式多任務系統

摘要：討論一個利用標準C語言setjmp庫函烽實現查詢式協作多任務系統，給出完整的內核和樣例程序并對源代碼進行說明。該系統具有簡單易用的特點，只需要編寫存取堆棧指針的宏就可方便地移植到新的平臺上。文章詳述了系統的優缺點，討論一些性能擴展的方法。該內核適用于中小規模的嵌入式軟件。

引言

本文介紹的是利用標準C語言setjmp庫函數實現的具備此特點的協作式多任務系統。從本質上講，實時多任務操作系統應該具備按照優先級搶占調度的內核。然而，在實際應用中，搶中式的多任務某種程序上帶來了用戶程序設計時數據保護的困難，并且，具備搶占功能的多任務內核設計時困難也比較多，這會增加操作系統自身的代碼，也使它在小資源單片機系統中應用較少；而協作多任務系統的調度只在用戶指定的時機發生，這會大大簡化內核和用戶系統的設計，尤其本文實現的系統通過條件查詢來放棄CPU，既符合傳統單片機程序設計的思維，又帶來了多任務、模塊化、可重入的編程便利。

Setjmp是標準C語言庫函數的組成部分，它可以實現程序執行中的遠程轉操作。具體來說，它可以在一個函數中使用setjmp來初始化一個全局標號，然后只要該函數未曾返回，那么在其它任何地方都可以通過longjmp調用來跳轉到setjmp的下一條語句執行。實際上，setjmp函數將發生調用處的局部環境保存在一個jmp_buf的結構當中，只要主調函數中對應的內存未曾釋放（函數返回時局部內存就失效了），那么在調用longjmp的時候就可以根據已保存的jmp_buf參數恢復到setjmp的地方執行。我們的系統中就是分析了setjmp標準庫函數的特點，以簡單的方式實現了協作式多任務。

1 演示程序

為了便于理解，首先給出多任務演示程序的源代碼。這個程序演示了協作式多任務切換、任務的動態生成、多任務共用代碼等功能，一共使用了init_coos初始化根任務（也就是C語言main函數）、creat_task創建新任務和WAITFOR查詢條件這3個基本的系統調用。由于面向嵌入式系統，因而程序不會中止并且運行中也沒有進行任何輸出，需要借助適合的調試工具來理解多任務系統的運行。

example.c文件清單：

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