Компоненты и технологии • №2 '2011 компоненты
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 7 '2011
жүктеу/скачать 4.1 Mb. Pdf көрінісі
|
- Бұл бет үшін навигация:
- *pxTaskWoken
- Эффективное использование очередей
| 30
КОМПОНЕНТЫ И ТЕХНОЛОГИИ • № 7 '2011 микроконтроллеры 3. pxTaskWoken — значение *pxTaskWoken устанавливается равным pdTRUE, если су- ществует задача, которая «хочет» записать данные в очередь, и приоритет у нее выше, чем у задачи, выполнение которой прервало прерывание. Если таковой задачи нет, то зна- чение *pxTaskWoken остается неизменным. Проанализировав значение *pxTaskWoken после выполнения xQueueReceiveFromISR(), можно сделать вывод о необходимости принудительного переключения контекста в конце обработчика прерывания. В этом случае управление сразу перейдет разбло- кированной высокоприоритетной задаче. 4. Возвращаемое значение — может прини- мать 2 значения: – pdTRUE — означает, что данные успеш- но прочитаны из очереди. – pdFALSE — означает, что данные не про- читаны, так как очередь пуста. Следует обратить внимание, что в отличие от версий API-функций для работы с очередя- ми, предназначенными для вызова из тела за- дачи, описанные выше API-функции не име- ют параметра portTickType xTicksToWait, который задает время ожидания задачи в бло- кированном состоянии. Что и понятно, так как обработчик прерывания — это не задача, и он не может переходить в блокированное состояние. Поэтому если чтение/запись из/в очередь невозможно выполнить внутри об- работчика прерывания, то соответствующая API-функция вернет управление сразу же. Эффективное использование очередей Б óльшая часть демонстрационных про- ектов из дистрибутива FreeRTOS содержит пример работы с очередями, в котором оче- редь используется для передачи каждого от- дельного символа, полученного от универ- сального асинхронного приемопередатчика (UART), где символ записывается в очередь внутри обработчика прерывания, а считыва- ется из нее в теле задачи. Передача сообщения побайтно при помощи очереди — это очень неэффективный метод обмена информацией (особенно на высоких скоростях передачи) и приводится в демонстра- ционных проектах лишь для наглядности. Гораздо эффективнее использовать один из следующих подходов: 1. Внутри обработчика прерывания поме- щать каждый принятый символ в простой буфер, а когда сообщение будет принято полностью или обнаружится окончание передачи, использовать двоичный семафор для разблокировки задачи-обработчика, которая произведет интерпретацию при- нятого сообщения. 2. Интерпретировать сообщение внутри об- работчика прерывания, а очередь использо- вать для передачи интерпретированной ко- манды (как показано на рис. 5, КиТ № 6`2011, стр. 102). Такой подход допускается, если интерпретация не содержит сложных алго- ритмов и занимает немного процессорного времени. Рассмотрим учебную программу № 2, в ко- торой продемонстрировано применение API-функций xQueueSendToBackFromISR() и xQueueReceiveFromISR() внутри обработ- чика прерываний. В программе реализована задача — генератор чисел, которая отвечает за генерацию последовательности целых чи- сел. Целые числа по 5 штук помещаются в оче- редь № 1, после чего происходит программное прерывание (для простоты оно генерируется из тела задачи — генератора чисел). Внутри обработчика прерывания происходит чте- ние числа из очереди № 1 с помощью API- функции xQueueReceiveFromISR(). Далее это число преобразуется в указатель на строку, ко- торый помещается в очередь № 2 с помощью API-функции xQueueSendToBackFromISR(). Задача-принтер считывает указатели из очере- ди № 2 и выводит соответствующие им строки на экран (рис. 10). Текст учебной программы № 2: #include #include #include #include #include “FreeRTOS.h” #include “task.h” #include “queue.h” #include “portasm.h” /* Дескрипторы очередей – глобальные переменные */ xQueueHandle xIntegerQueue; xQueueHandle xStringQueue; /*-----------------------------------------------------------*/ /* Периодическая задача — генератор чисел */ static void vIntegerGenerator(void *pvParameters) { portTickType xLastExecutionTime; unsigned portLONG ulValueToSend = 0; int i; /* Переменная xLastExecutionTime нуждается в инициализации текущим значением счетчика квантов. Это единственный случай, когда ее значение задается явно. В дальнейшем ее значение будет автоматически модифицироваться API-функцией vTaskDelayUntil(). */ xLastExecutionTime = xTaskGetTickCount(); for (;;) { /* Это периодическая задача. Период выполнения – 200 мс. */ vTaskDelayUntil(&xLastExecutionTime, 200 / portTICK_RATE_MS); /* Отправить в очередь № 1 5 чисел от 0 до 4. Числа будут считаны из очереди в обработчике прерывания. Обработчик прерывания всегда опустошает очередь, поэтому запись 5 элементов будет всегда возможна – в переходе в блокированное состояние нет необходимости */ for (i = 0; i < 5; i++) { xQueueSendToBack(xIntegerQueue, &ulValueToSend, 0); ulValueToSend++; } /* Принудительно вызвать прерывание. Отобразить сообщение до его вызова и после. */ puts(“Generator task - About to generate an interrupt.”); __asm {int 0x82} /* Эта инструкция сгенерирует прерывание. */ puts(“Generator task - Interrupt generated.\r\n”); } } /*-----------------------------------------------------------*/ /* Обработчик прерывания */ static void __interrupt __far vExampleInterruptHandler( void ) { static portBASE_TYPE xHigherPriorityTaskWoken; static unsigned long ulReceivedNumber; /* Массив строк определен как static, значит, память для его размещения выделяется как для глобальной переменной (он хранится не в стеке). */ static const char *pcStrings[] = { “String 0”, “String 1”, “String 2”, “String 3” }; /* Аргумент API-функции xQueueReceiveFromISR(), который устанавливается в pdTRUE, если операция с очередью разблокирует более высокоприоритетную задачу. Перед вызовом xQueueReceiveFromISR() должен принудительно устанавливаться в pdFALSE */ xHigherPriorityTaskWoken = pdFALSE; /* Считывать из очереди числа, пока та не станет пустой. */ while( xQueueReceiveFromISR( xIntegerQueue, &ulReceivedNumber, &xHigherPriorityTaskWoken ) != errQUEUE_EMPTY ) { /* Обнулить в числе все биты, кроме последних двух. Таким образом, полученное число будет принимать значения от 0 до 3. Использовать полученное число как индекс в массиве строк. Получить таким образом указатель на строку, который передать в очередь № 2 */ ulReceivedNumber &= 0x03; xQueueSendToBackFromISR( xStringQueue, &pcStrings[ ulReceivedNumber ], &xHigherPriorityTaskWoken ); } /* Проверить, не разблокировалась ли более высокоприоритетная задача при записи в очередь. Если да, то выполнить принудительное переключение контекста. */ if( xHigherPriorityTaskWoken == pdTRUE ) { /* Макрос, выполняющий переключение контекста. На других платформах имя макроса может быть другое! */ portSWITCH_CONTEXT(); } } /*-----------------------------------------------------------*/ /* Задача-принтер. */ static void vStringPrinter(void *pvParameters) { char *pcString; /* Бесконечный цикл */ for (;;) { /* Прочитать очередной указатель на строку из очереди № 2. Находится в блокированном состоянии сколь угодно долго, пока очередь № 2 пуста. */ xQueueReceive(xStringQueue, &pcString, portMAX_DELAY); /* Вывести строку, на которую ссылается указатель на дисплей. */ puts(pcString); } } /*-----------------------------------------------------------*/ /* Точка входа. С функции main() начнется выполнение программы. */ int main(void) { /* Как и другие объекты ядра, очереди необходимо создать до первого их использования. Очередь xIntegerQueue будет хранить переменные типа unsigned long. Очередь жүктеу/скачать 4.1 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|