uCOS-III 任务优先级的理解-CFANZ编程社区

前言

通过查看uCOS-III，获取最高优先级，不再使用查找【判定表】的方式获取，获取的方法与uCOS-II 有一定的区别，并且可以让【优先级】的最大个数，不再限制为：64，可以更大

两个表

OSRdyList就绪表：链表的数组，数组的个数是优先级最大个数，怎么理解呢？也就是个数等于uCOS-III 支持的最大优先级个数，这个格式并不是写死的，可以配置更改。如64个，256个，甚至更多，注意占用的RAM将会更多。
因为uCOS-III 使用了链表，也就是多个任务可以使用同一个【任务优先级】，也就是【任务个数】不再受【任务优先级个数】的限制，如果RAM够多，任务个数因为挂在【链表】上，不受限制

/* READY LIST ------------------------------- */
OS_EXT            OS_RDY_LIST               OSRdyList[OS_CFG_PRIO_MAX];
/* Table of tasks ready to run                */

优先级表 OSPrioTbl ，这个表的个数是为了快速获取最高优先级，个数不是优先级最大个数，而是使用【位图】的方式，一个位代表一个优先级，如32位的MCU上，32个优先级，就是一个32位值，64个优先级，就是两个 32位值，一次类推。
一个优先级占一位

CPU_DATA   OSPrioTbl[OS_PRIO_TBL_SIZE];
/* Declare the array local to this file to allow for  ... */

获取最高优先级

在RTOS中，高优先级的任务（优先级的值最小，优先级越高）有限运行
每创建（初始化）一个任务，就会在优先级表OSPrioTbl（是一个数组）中置位，也就是按：CPU的位长，如STM32这种32位的MCU上，按32分组，先从优先级表OSPrioTbl数组索引为【0】开始，获取不为0的值，找到优先级最高的【组】，因为只要这个值不为0，说明有个优先级存在（置过其中的某位或某些位）
在获取不为0的【组】中【首个1】出现的位置，这里uCOS-III 与 uCOS-II 处理上不同，获取的方法不同
uCOS-II 初始化线程时：分组中，最高位（31、15、7位）是最高优先级， uCOS-II（0位）是最高优先级，这个在任务初始化，插入链表时做了处理

void  OS_PrioInsert (OS_PRIO  prio)
{
    CPU_DATA  bit;
    CPU_DATA  bit_nbr;
    OS_PRIO   ix;


    ix             = prio / DEF_INT_CPU_NBR_BITS;
    bit_nbr        = (CPU_DATA)prio & (DEF_INT_CPU_NBR_BITS - 1u);
    bit            = 1u;
    bit          <<= (DEF_INT_CPU_NBR_BITS - 1u) - bit_nbr;  /* 注意，这里与uCOS-II不同，如分组32，本来是9，不是 1<<9，而是 1<< (31-9)，也就是 1<<22，翻转了一下，这样保证最高位（31位）是最高的优先级 */
    OSPrioTbl[ix] |= bit;
}

由于uCOS-III 的分组中的最高位是【最高优先级】，所以获取的方法如下：

OS_PRIO  OS_PrioGetHighest (void)
{
    CPU_DATA  *p_tbl;
    OS_PRIO    prio;


    prio  = (OS_PRIO)0;
    p_tbl = &OSPrioTbl[0];
    while (*p_tbl == (CPU_DATA)0) {                         /* Search the bitmap table for the highest priority       */
        prio += DEF_INT_CPU_NBR_BITS;                       /* Compute the step of each CPU_DATA entry                */
        p_tbl++;
    }
    prio += (OS_PRIO)CPU_CntLeadZeros(*p_tbl);              /* Find the position of the first bit set at the entry    */
    return (prio);
}

其中的：CPU_CntLeadZeros 实现可以使用平台（如ARM平台）的相关指令实现
STM32上实现方法如下：

CPU_CntLeadZeros
        CLZ     R0, R0                          ; Count leading zeros
        BX      LR

这是因为，最高优先级放在高位，第一个出现1的位置索引，等于前面全部是0的个数（前导0个数）

uCOS-III 官方优先级的描述

8位分组（一般是CPU 位长），可以配置
16 位分组（一般是CPU 位长），可以配置
32位分组（一般是CPU 位长），可以配置
注意这里没有提：优先级最大个数的【上限】，理论上只会增加调度的时间与占用更多的内存（RAM）资源，也就是可以根据需要设置，如32、64、256、1024，等等

小结

了解了uCOS-III 任务优先级管理的方法，与uCOS-II 有区别，并且uCOS-III 支持更多的优先级个数，可以不受最大限制
uCOS-III 就绪表采用的是【链表数组】，这样支持任务【相同优先级】，这样运行创建相同优先级的任务，相同优先级的任务，挂在相同优先级就绪表的链表上，理论上，最大创建的任务数量不再受限制，并且运行创建相同优先级的任务，不再像uCOS-II 那样，强制每个任务需要不同的优先级，从而影响任务的【最大个数】