第2章 VxWorks操作系統(tǒng)的基本組件

本章將對(duì)VxWorks操作系統(tǒng)中的任務(wù)、任務(wù)調(diào)度、任務(wù)間通信、內(nèi)存管理、中斷處理幾方面知識(shí)進(jìn)行介紹。

2.1 VxWorks任務(wù)

VxWorks是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，這決定了它的任務(wù)調(diào)度必須是基于優(yōu)先級(jí)的，而且必須是可搶占式調(diào)度方式，這樣才能夠區(qū)分實(shí)際情況下不同狀態(tài)的處理級(jí)別，對(duì)高優(yōu)先級(jí)的情況進(jìn)行優(yōu)先響應(yīng)。

2.1.1 內(nèi)核實(shí)現(xiàn)基本原理

VxWorks內(nèi)核維護(hù)三個(gè)隊(duì)列：tick隊(duì)列、ready隊(duì)列、active隊(duì)列。另外還有一個(gè)隊(duì)列涉及任務(wù)，即任務(wù)等待資源時(shí)所處的隊(duì)列，這個(gè)隊(duì)列可以是VxWorks內(nèi)核提供的，也可以是用戶提供的，此處令其為pend隊(duì)列。

所謂tick隊(duì)列，即當(dāng)調(diào)用taskDelay函數(shù)讓任務(wù)延遲一段固定的時(shí)間時(shí)，任務(wù)所處的隊(duì)列，此時(shí)任務(wù)被設(shè)置為Delay狀態(tài)，無資格競爭使用CPU；ready隊(duì)列即有資格競爭使用CPU的所有任務(wù)，該隊(duì)列以優(yōu)先級(jí)為序排列任務(wù)，隊(duì)列頭部是除了當(dāng)前運(yùn)行任務(wù)外，系統(tǒng)中最高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)；active隊(duì)列有些誤導(dǎo)，實(shí)際上稱之為task隊(duì)列更合適，因?yàn)橄到y(tǒng)中所有的任務(wù)無論當(dāng)前狀態(tài)如何，都將在這個(gè)隊(duì)列中，這個(gè)隊(duì)列維護(hù)著系統(tǒng)中當(dāng)前所有的任務(wù)，即通過該隊(duì)列可以查找到當(dāng)前系統(tǒng)中的所有任務(wù)，在Shell下運(yùn)行“i”命令，顯示系統(tǒng)中所有的任務(wù)，就是通過遍歷active隊(duì)列完成的；pend隊(duì)列即當(dāng)任務(wù)競爭使用某資源，而資源當(dāng)前不可得時(shí)，任務(wù)就被設(shè)置為pend狀態(tài)，進(jìn)入pend隊(duì)列。

函數(shù)taskSpawn創(chuàng)建一個(gè)新的任務(wù)。首先，其創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)控制結(jié)構(gòu)，對(duì)該結(jié)構(gòu)進(jìn)行初始化后，將結(jié)構(gòu)加入active隊(duì)列以作為系統(tǒng)任務(wù)管理之用。此時(shí)任務(wù)仍無資格競爭使用CPU，taskSpawn函數(shù)的最后一步就是將這個(gè)任務(wù)結(jié)構(gòu)再加入到ready隊(duì)列，此時(shí)這個(gè)任務(wù)才真正可以稱為已經(jīng)在競爭使用CPU了。當(dāng)系統(tǒng)中所有的優(yōu)先級(jí)高于這個(gè)任務(wù)的其他任務(wù)運(yùn)行完畢或者由于等待資源而處于阻塞時(shí)，這個(gè)新創(chuàng)建的任務(wù)就將被調(diào)度運(yùn)行。所以，在VxWorks下，如果一個(gè)新創(chuàng)建的任務(wù)優(yōu)先級(jí)不高，創(chuàng)建后將等待一段時(shí)間才能被真正執(zhí)行。在實(shí)際項(xiàng)目中，有時(shí)需要一個(gè)新的任務(wù)被創(chuàng)建后立刻得到執(zhí)行，那么就需要在創(chuàng)建任務(wù)時(shí)，指定一個(gè)較高的任務(wù)優(yōu)先級(jí)。VxWorks內(nèi)核將任務(wù)分為256個(gè)優(yōu)先級(jí)，標(biāo)號(hào)從0到255。其中0表示最高優(yōu)先級(jí)，255表示最低優(yōu)先級(jí)。任務(wù)在調(diào)用taskSpawn函數(shù)進(jìn)行創(chuàng)建時(shí)就指定了優(yōu)先級(jí)，當(dāng)然任務(wù)的優(yōu)先級(jí)并非在創(chuàng)建后就無法改變，用戶可以通過調(diào)用taskPrioritySet函數(shù)在任務(wù)創(chuàng)建后重新設(shè)定優(yōu)先級(jí)，taskPrioritySet專門針對(duì)嵌入式平臺(tái)下不同的情況對(duì)同一任務(wù)不同運(yùn)行級(jí)別的需求進(jìn)行設(shè)置。值得注意的是，taskPrioritySet函數(shù)不同于通用操作系統(tǒng)提供的類似函數(shù)，taskPrioritySet函數(shù)可以提高或者降低任務(wù)的運(yùn)行級(jí)別，而不是通用操作系統(tǒng)下在任務(wù)創(chuàng)建后就只能動(dòng)態(tài)地降低任務(wù)優(yōu)先級(jí)。

VxWorks下對(duì)于應(yīng)用層任務(wù)，推薦使用100～250 之間的優(yōu)先級(jí)，驅(qū)動(dòng)層任務(wù)可以使用51～99之間的優(yōu)先級(jí)。要特別注意的是，內(nèi)核網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包收發(fā)任務(wù)tNetTask的優(yōu)先級(jí)為50，如果使用網(wǎng)口進(jìn)行調(diào)試，則一定注意不要?jiǎng)?chuàng)建任務(wù)優(yōu)先級(jí)高于50 的任務(wù)，否則tNetTask任務(wù)將無法得到運(yùn)行，表現(xiàn)形式是死機(jī)，因?yàn)橄到y(tǒng)將無法再從網(wǎng)口接收調(diào)試命令，無法響應(yīng)Tornado Shell或者Telnet下輸入的任何命令。以上只是推薦值，事實(shí)上，由于嵌入式系統(tǒng)下的特殊應(yīng)用，對(duì)于某個(gè)任務(wù)優(yōu)先級(jí)的設(shè)置需要根據(jù)該任務(wù)完成的具體工作而定，而不可一味地遵循推薦值。如筆者曾在項(xiàng)目中為了與Shell“爭讀”從串口發(fā)送的命令，就將一個(gè)應(yīng)用層任務(wù)優(yōu)先級(jí)設(shè)置為0。要謹(jǐn)記在任務(wù)達(dá)到某一特殊目的后，必須將任務(wù)優(yōu)先級(jí)設(shè)置回正常（推薦）值。

無論何種操作系統(tǒng)，任務(wù)在設(shè)計(jì)中都由一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示。這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包含一個(gè)任務(wù)運(yùn)行時(shí)需要的所有信息，我們一般將這些信息稱為任務(wù)上下文。具體的任務(wù)上下文（廣義上）包括以下內(nèi)容：

1）所在平臺(tái)CPU內(nèi)部所有的寄存器值，特別是指令寄存器，這代表了任務(wù)當(dāng)前的執(zhí)行點(diǎn)。這一般是狹義上的任務(wù)上下文。除了寄存器值，每個(gè)任務(wù)有自己的內(nèi)存映射空間、任務(wù)名稱、任務(wù)優(yōu)先級(jí)值、任務(wù)入口函數(shù)地址、打開文件句柄數(shù)組、信號(hào)量和用于各種目的的隊(duì)列等。

2）任務(wù)運(yùn)行時(shí)暫時(shí)存放函數(shù)變量以及函數(shù)調(diào)用時(shí)被傳遞參數(shù)的棧。從操作系統(tǒng)底層實(shí)現(xiàn)來看，很多操作系統(tǒng)將表示任務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和任務(wù)棧統(tǒng)一管理，如Linux下在分配任務(wù)結(jié)構(gòu)的同時(shí)分配任務(wù)的內(nèi)核棧，這兩者作為一個(gè)整體進(jìn)行內(nèi)存分配，通常將一頁（如4KB）的開始部分作為任務(wù)結(jié)構(gòu)，用以存儲(chǔ)任務(wù)關(guān)鍵信息，而將頁的末尾作為任務(wù)內(nèi)核棧的頂部。如此，實(shí)際上用一頁頁面的大小（通常為4KB）減去任務(wù)信息占據(jù)的空間，剩下的空間都作為任務(wù)的內(nèi)核棧在使用。VxWorks與Linux在棧的分配和管理上基本類似，不過VxWorks區(qū)分于Linux的一個(gè)最大不同是VxWorks下所有的代碼都運(yùn)行在一個(gè)狀態(tài)下，不區(qū)分內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)（當(dāng)然，VxWorks下也有內(nèi)核態(tài)的概念，但含義完全不同，見下文分析）。所以，不存在Linux下的內(nèi)核態(tài)棧和用戶態(tài)棧。VxWorks下的任務(wù)自始至終都在使用同一個(gè)棧，不論這個(gè)任務(wù)在運(yùn)行過程中調(diào)用了任何VxWorks內(nèi)核函數(shù)，都不存在棧的切換。正因如此，VxWorks對(duì)棧的大小無法預(yù)先進(jìn)行把握，棧的大小將由被創(chuàng)建的任務(wù)決定，而且不同于通用操作系統(tǒng)，VxWorks下任務(wù)棧在任務(wù)創(chuàng)建時(shí)就被確定，而且此后不可以改變棧的大小。所以，對(duì)于一個(gè)存在很多遞歸調(diào)用的任務(wù)，必須在任務(wù)創(chuàng)建時(shí)指定一個(gè)較大的任務(wù)棧，防止在后續(xù)的運(yùn)行中造成棧的溢出，導(dǎo)致任務(wù)異常退出。

3）各種定時(shí)信息。這些信息實(shí)際上都作為任務(wù)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)字段而存在。任何操作系統(tǒng)都必須有一個(gè)系統(tǒng)時(shí)鐘進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，該系統(tǒng)時(shí)鐘通常稱為系統(tǒng)的脈搏。系統(tǒng)時(shí)鐘一定與一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的中斷聯(lián)系，這樣，每當(dāng)時(shí)鐘前進(jìn)一個(gè)滴答（Tick），操作系統(tǒng)就會(huì)響應(yīng)一次中斷，該中斷通常就被作為操作系統(tǒng)進(jìn)程調(diào)度的觸發(fā)點(diǎn)。每次滴答，操作系統(tǒng)都會(huì)增加內(nèi)核維護(hù)的一個(gè)全局變量（如VxWorks操作系統(tǒng)維護(hù)的vxTick變量），通過該變量為系統(tǒng)各種定時(shí)器提供定時(shí)依據(jù)。每個(gè)任務(wù)都有一個(gè)內(nèi)部固定的定時(shí)器，用于任務(wù)內(nèi)部特定的需求，每次系統(tǒng)時(shí)鐘產(chǎn)生一個(gè)中斷，操作系統(tǒng)都會(huì)對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)所有需要關(guān)注的任務(wù)定時(shí)器進(jìn)行處理，從而完成任務(wù)定時(shí)器特殊的用途。定時(shí)器的一個(gè)特殊變相應(yīng)用即Round-Robin任務(wù)調(diào)度（簡稱RR調(diào)度）。RR調(diào)度實(shí)際上對(duì)每個(gè)支持RR調(diào)度的任務(wù)內(nèi)部都維護(hù)有一個(gè)定時(shí)器。當(dāng)一個(gè)支持RR調(diào)度的任務(wù)被調(diào)度進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，在任務(wù)運(yùn)行期間，每次系統(tǒng)時(shí)鐘前進(jìn)一個(gè)滴答時(shí)，該定時(shí)器指針都會(huì)前進(jìn)一個(gè)單位。當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定的值時(shí)，該任務(wù)就要主動(dòng)讓出CPU，以便讓相同優(yōu)先級(jí)的其他任務(wù)運(yùn)行。定時(shí)器可以以加法或者減法運(yùn)算運(yùn)行。對(duì)于減法運(yùn)算，一般根據(jù)定時(shí)時(shí)間計(jì)算出一個(gè)Tick數(shù)，每次系統(tǒng)前進(jìn)一個(gè)滴答，Tick數(shù)減一，當(dāng)?shù)竭_(dá)0時(shí)，表示定時(shí)器到期。而對(duì)于加法運(yùn)算，則一般需要使用操作系統(tǒng)維護(hù)的全局Tick變量。VxWorks下，如設(shè)置定時(shí)時(shí)間間隔為N，則定時(shí)器到期時(shí)間為vxTick+N=T0，每次系統(tǒng)前進(jìn)一個(gè)滴答，操作系統(tǒng)會(huì)對(duì)當(dāng)前系統(tǒng)內(nèi)維護(hù)的所有定時(shí)器進(jìn)行檢查，判斷T0是否大于vxTick，一旦T0小于或等于vxTick，則表示該定時(shí)器到期，此時(shí)將根據(jù)定時(shí)器的目的做出相應(yīng)的響應(yīng)。

4）信號(hào)處理函數(shù)。事實(shí)上，操作系統(tǒng)的每個(gè)信號(hào)都有一個(gè)默認(rèn)的響應(yīng)方式，如用戶在命令行按“Ctrl+C”組合鍵時(shí)，則系統(tǒng)默認(rèn)響應(yīng)方式是中止當(dāng)前前臺(tái)任務(wù)。每個(gè)任務(wù)可以根據(jù)自身情況定制對(duì)某個(gè)信號(hào)的響應(yīng)方式。如一個(gè)任務(wù)可以將用戶的“Ctrl+C”組合鍵操作響應(yīng)為打印輸出當(dāng)前任務(wù)中某個(gè)變量的值。每個(gè)任務(wù)內(nèi)部對(duì)每個(gè)信號(hào)都維護(hù)一個(gè)響應(yīng)函數(shù)句柄，操作系統(tǒng)在創(chuàng)建任務(wù)時(shí)已經(jīng)將所有的句柄設(shè)置為系統(tǒng)默認(rèn)方式，用戶在創(chuàng)建任務(wù)后，可以針對(duì)某個(gè)信號(hào)安裝自己的信號(hào)響應(yīng)句柄。

5）其他輔助信息。這些信息包括統(tǒng)計(jì)上的一些數(shù)據(jù)，如任務(wù)運(yùn)行總時(shí)間、任務(wù)最終返回值等。

2.1.2 任務(wù)操作函數(shù)

前文中說到VxWorks是基于優(yōu)先級(jí)方式的搶占式任務(wù)調(diào)度操作系統(tǒng)，同時(shí)對(duì)于相同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，支持Round-Robin循環(huán)調(diào)度方式（以下簡稱RR調(diào)度）。RR調(diào)度方式通過kernelTimeSlice函數(shù)使能。該函數(shù)調(diào)用原型如下。

        STATUS kernelTimeSlice
        (
        int ticks /＊ time-slice in ticks or 0 to disable round-robin ＊/
        )

RR調(diào)度在默認(rèn)情況下是禁用的。當(dāng)用戶以非零參數(shù)明確調(diào)用kernelTimeSlice函數(shù)后，RR調(diào)度方才使能，此時(shí)相同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)可以輪流使用CPU，但是整個(gè)系統(tǒng)仍然是按優(yōu)先級(jí)方式進(jìn)行調(diào)度的。換句話說，只有在當(dāng)前系統(tǒng)中最高優(yōu)先級(jí)下存在多個(gè)任務(wù)運(yùn)行時(shí)，RR調(diào)度才有效，如果存在多個(gè)低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，那么系統(tǒng)仍然運(yùn)行著高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，這些低優(yōu)先級(jí)任務(wù)根本無法使用CPU。注意，kernelTimeSlice函數(shù)參數(shù)為tick系統(tǒng)時(shí)鐘嘀答數(shù)，一般情況下，VxWorks下一個(gè)滴答為1ms，故很多時(shí)候直接將參數(shù)作為以ms為單位的時(shí)間值。如果在調(diào)用kernelTimeSlice函數(shù)使能RR調(diào)度方式后，又想禁用RR調(diào)度方式，則只需要以參數(shù)0再次調(diào)用kernelTimeSlice函數(shù)即可。

控制任務(wù)調(diào)度的另一個(gè)函數(shù)是taskPrioritySet，該函數(shù)通過改變?nèi)蝿?wù)優(yōu)先級(jí)來控制調(diào)度。注意，taskPrioritySet函數(shù)可以任意改變?nèi)蝿?wù)的優(yōu)先級(jí)，該函數(shù)的調(diào)用原型如下。

        STATUS taskPrioritySet
        (
        int tid, /＊ task ID ＊/
        int newPriority /＊ new priority ＊/
        )

第一個(gè)參數(shù)（tid）為需要改變優(yōu)先級(jí)的任務(wù)的ID號(hào)，這是一個(gè)整型值，是調(diào)用taskSpawn創(chuàng)建任務(wù)時(shí)的返回值。第二個(gè)參數(shù)（newPriority）即對(duì)應(yīng)任務(wù)需要設(shè)置的優(yōu)先級(jí)，該參數(shù)范圍為0～255，即可以改變某個(gè)任務(wù)到任意優(yōu)先級(jí)，而不是只能降低任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。

另外一對(duì)控制任務(wù)調(diào)度的關(guān)鍵函數(shù)是taskLock和taskUnlock。函數(shù)調(diào)用原型分別如下：

        STATUS taskLock (void)
        STATUS taskUnlock (void)

taskLock函數(shù)即關(guān)閉任務(wù)調(diào)度，taskUnlock函數(shù)即重新開啟任務(wù)調(diào)度，這兩個(gè)函數(shù)必須成對(duì)使用。這兩個(gè)函數(shù)通常用于系統(tǒng)級(jí)的資源共享上，是一種變相的互斥機(jī)制。不過需要注意的是，這兩個(gè)函數(shù)并不禁止中斷，所以并不能與在中斷上下文中運(yùn)行的函數(shù)形成互斥。另外要注意的是，taskLock并不是信號(hào)量，它僅僅是暫時(shí)禁止了任務(wù)調(diào)度機(jī)制，保證了接下來的一段時(shí)間內(nèi)（直到調(diào)用taskUnlock），當(dāng)前任務(wù)一直主動(dòng)占用CPU。taskLock主要使用在需要以原子方式執(zhí)行一段代碼的情況下，如對(duì)某個(gè)變量進(jìn)行某種操作（如加1或減1）。剛才說到任務(wù)主動(dòng)占用CPU，即沒有其他外界手段可以將任務(wù)調(diào)度出去，但是任務(wù)自身可以進(jìn)入阻塞狀態(tài)（如阻塞于某個(gè)資源，雖然不應(yīng)在此種方式下調(diào)用taskLock），此時(shí)taskLock應(yīng)有的作用將被取消，任務(wù)調(diào)度機(jī)制重新工作，直到該任務(wù)又重新被調(diào)度運(yùn)行。換句話說，只要調(diào)用taskLock的任務(wù)處于運(yùn)行狀態(tài)，則任務(wù)調(diào)度機(jī)制一直被禁止，而一旦該任務(wù)由于某種原因主動(dòng)讓出CPU，則任務(wù)調(diào)度機(jī)制重新啟動(dòng)。taskLock的作用對(duì)于某個(gè)任務(wù)而言，只有taskUnlock可以取消它。

VxWorks提供任務(wù)創(chuàng)建函數(shù)taskSpawn，該函數(shù)的調(diào)用原型如下。

        int taskSpawn
        (
        char ＊ name,            /＊ name of new task (stored at pStackBase) ＊/
        int priority,            /＊ priority of new task ＊/
        int options,             /＊ task option word ＊/
        int stackSize,           /＊ size (bytes) of stack needed plus name ＊/
        FUNCPTR entryPt,         /＊ entry point of new task ＊/
        int arg1,                /＊ 1st of 10 req'd task args to pass to func ＊/
        int arg2,
        int arg3,
        int arg4,
        int arg5,
        int arg6,
        int arg7,
        int arg8,
        int arg9,
        int arg10
        )

① 參數(shù)1：char * name

任務(wù)名。可以為NULL，此時(shí)系統(tǒng)將使用默認(rèn)的任務(wù)名。默認(rèn)任務(wù)名形式為“tN”，其中，“t”為前綴，“N”是一個(gè)數(shù)字，系統(tǒng)將對(duì)所有的任務(wù)創(chuàng)建時(shí)未提供任務(wù)名的任務(wù)依次進(jìn)行編號(hào)，從1開始。

② 參數(shù)2：int priority

任務(wù)優(yōu)先級(jí)。該優(yōu)先級(jí)決定了任務(wù)的調(diào)度級(jí)別。在任務(wù)創(chuàng)建完畢后，仍然可以使用taskPrioritySet函數(shù)對(duì)任務(wù)優(yōu)先級(jí)進(jìn)行動(dòng)態(tài)改變。

③ 參數(shù)3：int options

任務(wù)選項(xiàng)。用于控制任務(wù)的某些行為。任務(wù)可用選項(xiàng)如表2-1所示，一般情況下，將該參數(shù)設(shè)置為0。

表2-1 任務(wù)可用選項(xiàng)

④ 參數(shù)4：int stackSize

任務(wù)棧大小。注意，任務(wù)棧在創(chuàng)建任務(wù)時(shí)指定，此后不可更改。任務(wù)從創(chuàng)建到結(jié)束自始至終都在使用這個(gè)棧。VxWorks下任務(wù)棧和表示任務(wù)的結(jié)構(gòu)連續(xù)存放，在內(nèi)存分配時(shí)是作為一個(gè)整體進(jìn)行分配的。

⑤ 參數(shù)5：FUNCPTR entryPt

任務(wù)開始執(zhí)行時(shí)入口函數(shù)的地址。當(dāng)任務(wù)被調(diào)度運(yùn)行時(shí)，從該參數(shù)指定的地址開始執(zhí)行。

⑥ 參數(shù)6～15：int arg1～int arg10

入口函數(shù)參數(shù)，最多可同時(shí)傳遞10個(gè)參數(shù)，多于10個(gè)時(shí)，可以通過指針的方式傳遞。

⑦ 返回值

taskSpawn函數(shù)返回一個(gè)整型數(shù)據(jù)，表示剛創(chuàng)建任務(wù)的ID。實(shí)際上，這個(gè)ID是一個(gè)內(nèi)存地址，指向這個(gè)被創(chuàng)建任務(wù)的TCB（Task Control Block）。故，原則上可以通過以下方式通過任務(wù)ID得到任務(wù)的TCB：

        WIND_TCB ＊tPcb;
        tPcb = ((WIND_TCB ＊) tid);
        …

但是并不建議這樣做，因?yàn)閷?duì)于任務(wù)ID的解釋可以隨著VxWorks內(nèi)核版本的不同而改變，故要從任務(wù)ID得到任務(wù)對(duì)應(yīng)的TCB，建議使用內(nèi)核提供的函數(shù)taskTcb。taskTcb函數(shù)調(diào)用原型如下。

        WIND_TCB ＊taskTcb
        (
        int tid /＊ task ID ＊/
        )

使用方式的代碼如下。

        WIND_TCB ＊tPcb;
        tPcb = taskTcb(0);

taskSpawn調(diào)用舉例：

        taskSpawn ("demo", 20, 0, 2000, (FUNCPTR)usrDemo, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);

        void usrDemo (void)
        {
            ……
        }

taskSpawn函數(shù)調(diào)用完畢后，任務(wù)就進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)，即與其他任務(wù)競爭使用CPU。有時(shí)創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)后，需要暫時(shí)使其處于掛起狀態(tài)，不具有調(diào)度運(yùn)行的資格，這可以通過調(diào)用taskCreate函數(shù)完成。taskCreate調(diào)用原型如下。

        int taskCreate
        (
        char ＊ name, /＊ name of new task ＊/
        int priority, /＊ priority of new task ＊/
        int options, /＊ task option word ＊/
        int stackSize, /＊ size (bytes) of stack needed ＊/
        FUNCPTR entryPt, /＊ entry point of new task ＊/
        int arg1, /＊ 1st of 10 req'd args to pass to entryPt ＊/
        int arg2,
        int arg3,
        int arg4,
        int arg5,
        int arg6,
        int arg7,
        int arg8,
        int arg9,
        int arg10
        )

taskCreate函數(shù)參數(shù)與taskSpawn完全一致，其區(qū)別于taskSpawn函數(shù)之處就在于taskCreate創(chuàng)建后的任務(wù)暫不具有運(yùn)行的資格，需要另一個(gè)函數(shù)taskActivate來“激活”。taskActivate函數(shù)將任務(wù)結(jié)構(gòu)加入到ready隊(duì)列，從而使得任務(wù)有資格競爭使用CPU。至于任務(wù)確切的運(yùn)行時(shí)間，則根據(jù)系統(tǒng)當(dāng)前任務(wù)情況決定。一般而言，某個(gè)任務(wù)結(jié)構(gòu)被加入到系統(tǒng)ready隊(duì)列，我們就認(rèn)為其已經(jīng)在運(yùn)行狀態(tài)，因?yàn)橛嘞碌那闆r已經(jīng)無法由系統(tǒng)和用戶掌控。如果用戶需要在任務(wù)被激活后立刻得到運(yùn)行，可以設(shè)置任務(wù)為較高優(yōu)先級(jí)。任務(wù)激活函數(shù)taskActivate調(diào)用原型如下。

        STATUS taskActivate
        (
        int tid /＊ task ID of task to activate ＊/
        )

該函數(shù)接收taskCreate函數(shù)返回的任務(wù)ID，對(duì)指定ID的任務(wù)進(jìn)行激活，即將任務(wù)結(jié)構(gòu)添加到系統(tǒng)任務(wù)ready隊(duì)列中，使得任務(wù)成為競爭使用CPU的一員。

2.1.3 深入了解任務(wù)棧

任務(wù)在VxWorks內(nèi)核中作為調(diào)度的基本單元，每個(gè)任務(wù)是程序的一個(gè)實(shí)例，程序可以由單個(gè)或多個(gè)函數(shù)構(gòu)成。任務(wù)在運(yùn)行這些函數(shù)的過程中，不可避免地使用一些函數(shù)變量（定義在函數(shù)內(nèi)部的變量），這些函數(shù)變量的存放地就在任務(wù)棧中；當(dāng)存在函數(shù)間調(diào)用時(shí)，需要某種機(jī)制傳遞參數(shù)，使用較多的就是棧機(jī)制。棧實(shí)際上就是一塊地址連續(xù)的內(nèi)存塊，只不過由于其特殊的使用方式，從而被封裝成一個(gè)特殊的結(jié)構(gòu)類型。一般而言，棧的使用以向下遞減地址方式，即棧頂位于內(nèi)存高地址處，棧底位于內(nèi)存低地址處，使用時(shí)從棧頂開始使用，逐漸向棧底逼近。當(dāng)然也有相反方向的工作模式。無論方向如何，其目的都是一樣的，只要在某個(gè)平臺(tái)保持全局范圍內(nèi)的統(tǒng)一性，就可以保證系統(tǒng)工作的正常性。注意：棧的方向一般是由CPU硬件決定的，更進(jìn)一步地說，是由指令集決定的。如Intel x86系列提供的push、pop指令就是向下遞減棧地址的，操作系統(tǒng)編寫者對(duì)此必須了解。

通用操作系統(tǒng)進(jìn)程棧（通用操作系統(tǒng)一般稱每個(gè)調(diào)度單元為進(jìn)程）分為兩個(gè)層次，這是由于通用操作系統(tǒng)一般是由兩個(gè)運(yùn)行態(tài)（內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)）決定的。通用操作系統(tǒng)需要提供高安全性的運(yùn)行環(huán)境，它必須明確地隔離兩個(gè)不同層次上的操作，從而知道哪些操作是被允許的，哪些是被禁止的，當(dāng)然安全措施不僅僅通過運(yùn)行態(tài)來實(shí)現(xiàn)，運(yùn)行態(tài)的區(qū)分只是其中重要的措施之一。通用操作系統(tǒng)進(jìn)程在兩個(gè)不同運(yùn)行態(tài)下具有不同的棧，當(dāng)進(jìn)程運(yùn)行在用戶態(tài)時(shí)，其使用用戶態(tài)棧，當(dāng)發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用或由于中斷進(jìn)入到內(nèi)核態(tài)時(shí)，其切換到進(jìn)程的內(nèi)核態(tài)棧。

一般而言，用戶態(tài)棧是使用不盡的，由平臺(tái)內(nèi)存空間決定，地址空間一般不造成限制（如Linux下用戶態(tài)棧原則上有接近3GB的空間可用），而內(nèi)核態(tài)棧大小是存在很大限制的，如Linux下內(nèi)核態(tài)棧一般只有大約4KB的大小。所以，進(jìn)程運(yùn)行在內(nèi)核態(tài)時(shí)，要求大空間的結(jié)構(gòu)必須使用堆的方式分配，不要使用棧進(jìn)行分配。事實(shí)上，由于運(yùn)行在內(nèi)核態(tài)的代碼都是嚴(yán)格限制的，所以一般都不會(huì)發(fā)生內(nèi)核態(tài)棧溢出的問題，而由于用戶態(tài)棧可使用的空間極大，雖然其先分配給用戶態(tài)棧的實(shí)際內(nèi)存較小，但是可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地增加用戶態(tài)棧內(nèi)存，所以很難使得用戶態(tài)棧溢出（你能想象一個(gè)應(yīng)用程序可以使用完3GB的棧嗎？）。

VxWorks內(nèi)核不使用通用操作系統(tǒng)下的運(yùn)行態(tài)，雖然VxWorks下也有內(nèi)核態(tài)的概念，不過其本質(zhì)上就是一個(gè)內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的簡單保護(hù)機(jī)制，僅僅由一個(gè)全局變量kernelState表示是否在內(nèi)核態(tài)，當(dāng)用戶進(jìn)行內(nèi)核函數(shù)調(diào)用或者中斷發(fā)生進(jìn)入到VxWorks內(nèi)核運(yùn)行時(shí)，其并不發(fā)生運(yùn)行態(tài)的本質(zhì)切換，而任務(wù)自始至終都在使用同一個(gè)棧。換句話說，VxWorks下的任務(wù)棧既被應(yīng)用函數(shù)（用戶編寫的函數(shù)）使用，也被內(nèi)核函數(shù)（VxWorks內(nèi)核提供）使用，其VxWorks下任務(wù)棧在初始創(chuàng)建后，不可以根據(jù)需要在后期動(dòng)態(tài)地增加內(nèi)存容量。這就對(duì)VxWorks任務(wù)棧的初始創(chuàng)建大小提出了一個(gè)要求，即其在創(chuàng)建棧（即創(chuàng)建任務(wù)）時(shí)指定的棧大小必須足夠大，以滿足任務(wù)后續(xù)運(yùn)行期間對(duì)棧容量的需求，而這一點(diǎn)是很難由用戶在創(chuàng)建時(shí)進(jìn)行判斷的。故實(shí)際上，用戶在創(chuàng)建任務(wù)時(shí)會(huì)指定一個(gè)比實(shí)際需要大得多的棧容量，這對(duì)于一個(gè)嵌入式系統(tǒng)而言，對(duì)寶貴的內(nèi)存資源造成了極大的浪費(fèi)。VxWorks官方文檔的建議是通過試驗(yàn)法，在程序開發(fā)期間，在任務(wù)創(chuàng)建時(shí)，指定一個(gè)比較大的棧，在任務(wù)運(yùn)行期間，不斷地使用checkStack函數(shù)查看任務(wù)的棧使用情況，從而得到一個(gè)任務(wù)棧使用數(shù)據(jù)的大致統(tǒng)計(jì)情況。其后，用這個(gè)得到的統(tǒng)計(jì)值作為任務(wù)棧的實(shí)際容量。checkStack函數(shù)的調(diào)用原型如下。

        void checkStack
        (
        int taskNameOrId /＊ task name or task ID; 0 = summarize all ＊/
        )

參數(shù)（taskNameOrId）指定要檢查的棧對(duì)應(yīng)任務(wù)的ID。以參數(shù)0調(diào)用該函數(shù)時(shí)，會(huì)打印出系統(tǒng)內(nèi)所有任務(wù)的棧的使用情況。checkStack函數(shù)的一個(gè)使用實(shí)例如下。

        -> checkStack tShell
        NAME ENTRY TID SIZE CUR HIGH MARGIN
        ------------ ------------ -------- ----- ----- ----- ------
        tShell _shell 23e1c789208832 36325576

2.1.4 任務(wù)名長度問題

當(dāng)在Shell下使用“i”命令查看當(dāng)前系統(tǒng)中的任務(wù)時(shí)，對(duì)于任務(wù)名的顯示有些令人誤解：任務(wù)名長度較長的字符串（如大于11B）都發(fā)生了截?cái)唷＿@讓很多人誤解為任務(wù)名最大只能有10B的長度。故在創(chuàng)建任務(wù)時(shí)刻意減少任務(wù)名的長度。其實(shí)這只是顯示上的一些問題，taskShow函數(shù)（“i”命令的底層調(diào)用函數(shù)）在打印任務(wù)名時(shí)進(jìn)行了截?cái)嗖僮鳎窃趖askSpawn函數(shù)中對(duì)傳入的任務(wù)名參數(shù)進(jìn)行截?cái)唷Ｊ聦?shí)上，VxWorks支持任意長度的任務(wù)名。換句話說，在調(diào)用taskSpawn或者taskCreate創(chuàng)建任務(wù)時(shí)，用戶可以指定一個(gè)其需要的任何名稱。VxWorks內(nèi)核在內(nèi)部以無損方式保存了這個(gè)用戶傳入的任意名稱。只是在調(diào)用taskShow對(duì)任務(wù)信息進(jìn)行顯示時(shí)，在打印格式上的一些操作只打印出了任務(wù)名前11B。用戶可以根據(jù)需要自編寫一個(gè)任務(wù)信息顯示函數(shù)，將任務(wù)名稱全部打印出來。

VxWorks下并不要求任務(wù)名的全局唯一性，兩個(gè)完全不同的任務(wù)可以使用相同的名稱而不會(huì)造成底層（內(nèi)核）使用上的任何問題，但是這會(huì)讓查看任務(wù)信息的用戶產(chǎn)生疑問。同樣，上文中討論到的taskShow對(duì)于任務(wù)名的截?cái)囡@示也會(huì)造成同樣的問題。故如果仍然使用內(nèi)核提供的taskShow顯示任務(wù)信息，則建議用戶在任務(wù)創(chuàng)建時(shí)盡量將任務(wù)限制在11B之內(nèi)，或者兩個(gè)不同任務(wù)的名稱最好在前11B內(nèi)有所區(qū)別。任務(wù)信息顯示函數(shù)taskShow調(diào)用原型如下。

        STATUS taskShow
        (
        int tid, /＊ task ID ＊/
        int level /＊ 0 = summary, 1 = details, 2 = all tasks ＊/
        )

參數(shù)1(tid)：需要顯示信息的任務(wù)ID。

參數(shù)2(level)：任務(wù)信息開放程度。

2.1.5 正確結(jié)束任務(wù)

除了極少數(shù)幾個(gè)任務(wù)自始至終保持存活外，大多數(shù)任務(wù)都只是在一段時(shí)間內(nèi)保持活動(dòng)，最后都不可避免地要消亡。消亡有兩種方式：一是任務(wù)正常運(yùn)行到結(jié)束，通過exit函數(shù)結(jié)束；二是被直接刪除，即非正常方式結(jié)束。一般情況下，用戶創(chuàng)建一個(gè)任務(wù)，完成某個(gè)特定的功能，最后“功成身退”，從系統(tǒng)中消失，這是一般任務(wù)的工作方式。例如，任務(wù)執(zhí)行一個(gè)main函數(shù)，最后通過reture返回。代碼在編譯時(shí)，編譯環(huán)境實(shí)際上在函數(shù)最后加上了一個(gè)exit函數(shù)，這是對(duì)用戶透明的，用戶只需要調(diào)用reture語句或者直接退出都可以。但是從底層代碼運(yùn)行來看，在運(yùn)行完所有的用戶代碼后，還會(huì)執(zhí)行一個(gè)exit函數(shù)，這個(gè)函數(shù)是由編譯環(huán)境在編譯用戶程序時(shí)自動(dòng)加入的，與在函數(shù)結(jié)束時(shí)加上一個(gè)exit函數(shù)的道理相同。實(shí)際上，編譯環(huán)境在調(diào)用用戶提供的入口函數(shù)之前，也加上了一個(gè)類似于init的函數(shù)，創(chuàng)建程序的運(yùn)行環(huán)境，進(jìn)而調(diào)用用戶提供的入口函數(shù)，真正執(zhí)行用戶的代碼。這些機(jī)制有些類似于C++中自動(dòng)加入的初始化（constructor）和消亡（destructor）函數(shù)。

VxWorks下exit函數(shù)用于結(jié)束一個(gè)任務(wù)的壽命，其底層調(diào)用windDelete函數(shù)，完成表示任務(wù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的釋放和任務(wù)棧的釋放。注意：windDelete只釋放任務(wù)棧和表示任務(wù)本身的結(jié)構(gòu)，并不負(fù)責(zé)釋放用戶在任務(wù)運(yùn)行過程中分配的任何內(nèi)存空間。exit函數(shù)用于一個(gè)任務(wù)正常的自動(dòng)消亡。內(nèi)核同樣提供了一個(gè)非正常結(jié)束任務(wù)的方式：taskDelete函數(shù)，該函數(shù)的調(diào)用原型如下。

        STATUS taskDelete
        (
        int tid /＊ task ID of task to delete ＊/
        )

某個(gè)競爭使用資源的任務(wù)準(zhǔn)備使用資源時(shí)，其檢查該變量的值，如果為0，則等待，等待一段時(shí)間后，其重新檢查該變量的值，此時(shí)該變量值為1，表示資源可以訪問，那么任務(wù)將會(huì)將該變量的值設(shè)置為0，表示“我”這個(gè)任務(wù)現(xiàn)在正在使用資源，其他任務(wù)必須等待。而在該任務(wù)使用資源期間，一個(gè)“外來不明是非者”將這個(gè)任務(wù)進(jìn)行了刪除，即中斷了正在使用資源的任務(wù)的執(zhí)行，致使其非正常消亡，即系統(tǒng)中已經(jīng)不存在這個(gè)任務(wù)了，那么這個(gè)任務(wù)原先在使用完資源后將該變量重新設(shè)置為1，表示資源可用的代碼永遠(yuǎn)也無法得到運(yùn)行。換句話說，該資源被一個(gè)“死亡”的任務(wù)無限期地“使用”，所有其他競爭使用該資源的任務(wù)都無限期地處于等待狀態(tài)。所以，不正當(dāng)?shù)貏h除一個(gè)正在運(yùn)行的其他任務(wù)是非常危險(xiǎn)的一個(gè)操作，除非明確知道被刪除的任務(wù)當(dāng)時(shí)所處的狀態(tài)，如被刪除任務(wù)已經(jīng)設(shè)置了一個(gè)標(biāo)志位，表示它可被刪除，因?yàn)槠湟呀?jīng)釋放了它所使用的一切資源，正在處于“無為”狀態(tài)，但是在外界其他某個(gè)條件滿足之前，其又不能提前結(jié)束，故等待其他任務(wù)對(duì)其進(jìn)行刪除。但是這種情況除了某個(gè)特殊情況，一般都不會(huì)發(fā)生。所以，taskDelete函數(shù)的使用場合有限，用戶只需對(duì)其進(jìn)行了解即可，建議不要使用。

與taskDelete“分庭抗禮”的一對(duì)函數(shù)就是taskSafe和taskUnsafe。一個(gè)任務(wù)為了防止在預(yù)先無任何提示的情況下被其他任務(wù)刪除，其可以調(diào)用taskSafe函數(shù)進(jìn)行自身的保護(hù)，一個(gè)任務(wù)在調(diào)用taskSafe函數(shù)后，則其他任何任務(wù)都不可對(duì)其進(jìn)行刪除操作，這個(gè)函數(shù)就是為了應(yīng)對(duì)taskDelete而設(shè)計(jì)的，以防止上文所述的一個(gè)處于“關(guān)鍵區(qū)域”的任務(wù)被野蠻刪除的行為發(fā)生。taskSafe和taskUnsafe函數(shù)調(diào)用原型如下。

        STATUS taskSafe (void)
        STATUS taskUnsafe (void)

如下代碼列舉了這兩個(gè)函數(shù)的典型應(yīng)用環(huán)境。

        taskSafe ();
        semTake (semId, WAIT_FOREVER); /＊ Block until semaphore available ＊/
        .
        . /＊ critical region code ＊/
        .
        semGive (semId); /＊ Release semaphore ＊/
        taskUnsafe ();

VxWorks內(nèi)核還提供如下三個(gè)函數(shù)對(duì)運(yùn)行中的任務(wù)施加影響。第一個(gè)是taskSuspend，即掛起一個(gè)正在執(zhí)行的函數(shù)，該函數(shù)調(diào)用原型如下。

        STATUS taskSuspend
        (
        int tid /＊ task ID of task to suspend ＊/
        )

當(dāng)以參數(shù)0調(diào)用taskSuspend時(shí)，表示掛起當(dāng)前正常執(zhí)行的任務(wù)。而以非0任務(wù)ID方式指定一個(gè)其他被掛起的任務(wù)。這個(gè)其他被掛起的任務(wù)原先可以是由于優(yōu)先級(jí)較低而等待運(yùn)行，也可以是一個(gè)處于延遲（delay）睡眠的任務(wù)或者是一個(gè)已被掛起的任務(wù)。

第二個(gè)函數(shù)taskResume的功能是取消taskSuspend的作用，其將一個(gè)被掛起的任務(wù)重新設(shè)置為可運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)然，此時(shí)被恢復(fù)的任務(wù)一定是一個(gè)其他任務(wù)，因?yàn)橐粋€(gè)任務(wù)是不可能Resume其自身的。taskResume函數(shù)的調(diào)用原型如下。

        STATUS taskResume
        (
        int tid /＊ task ID of task to resume ＊/
        )

第三個(gè)比較重要的控制任務(wù)運(yùn)行的函數(shù)是taskDelay，即置當(dāng)前正在運(yùn)行的任務(wù)為睡眠狀態(tài)，睡眠時(shí)間長度以調(diào)用taskDelay時(shí)輸入的參數(shù)為據(jù)。taskDelay函數(shù)的調(diào)用原型如下。

        STATUS taskDelay
        (
        int ticks /＊ number of ticks to delay task ＊/
        )

另外要注意taskDelay的一種特殊工作方式，就是以NO_WAIT參數(shù)調(diào)用taskDelay，此種方式主要是在RR調(diào)度禁止使用的前提下，給相同優(yōu)先級(jí)的其他任務(wù)一個(gè)使用CPU的機(jī)會(huì)。當(dāng)以NO_WAIT調(diào)用taskDelay，VxWorks內(nèi)核將當(dāng)前任務(wù)置于ready隊(duì)列中所有相同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)之后，從而給相同優(yōu)先級(jí)的其他任務(wù)提供一個(gè)運(yùn)行的機(jī)會(huì)。注意，這種方式一般使用在RR調(diào)度被禁用的情況下。如果使能了RR調(diào)度，則一般無須使用此種方式，因?yàn)镽R調(diào)度會(huì)循環(huán)讓相同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)使用CPU資源的。

2.1.6 任務(wù)的鉤子函數(shù)——黑客機(jī)制

涉及VxWorks任務(wù)一個(gè)重要的使用是可以在任務(wù)創(chuàng)建、消亡、調(diào)度之時(shí)調(diào)用用戶注冊(cè)的鉤子函數(shù)，這在某些情況下會(huì)特別有意義。VxWorks提供一種機(jī)制可以讓用戶注冊(cè)一種鉤子函數(shù)，當(dāng)系統(tǒng)中有新的任務(wù)被創(chuàng)建，一個(gè)任務(wù)消亡以及任務(wù)調(diào)度時(shí)，可以執(zhí)行用戶注冊(cè)的這些函數(shù)，從而達(dá)到用戶的特殊目的。如對(duì)于低功耗的實(shí)現(xiàn)，可以利用VxWorks內(nèi)核提供的這種機(jī)制，雖然這不是很優(yōu)美的一種實(shí)現(xiàn)，但可以用于說明鉤子函數(shù)的作用。低功耗要求當(dāng)CPU中沒有用戶任務(wù)運(yùn)行時(shí)，將整個(gè)平臺(tái)盡量置于低功耗狀態(tài)。當(dāng)VxWorks下沒有用戶任務(wù)時(shí)，VxWorks將執(zhí)行其自身提供的一個(gè)Idle任務(wù)，Idle任務(wù)具有最低優(yōu)先級(jí)。換句話說，只要存在一個(gè)可運(yùn)行的用戶任務(wù)，無論這個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)是什么，其都將被調(diào)度運(yùn)行，如此，我們可以使用一個(gè)最低優(yōu)先級(jí)的后臺(tái)任務(wù)加上一個(gè)任務(wù)調(diào)度鉤子函數(shù)實(shí)現(xiàn)平臺(tái)低功耗目的。在系統(tǒng)初始化階段，創(chuàng)建一個(gè)最低優(yōu)先級(jí)的后臺(tái)任務(wù)，這個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級(jí)要低于所有的有“責(zé)任”在身的其他任務(wù)。換句話說，當(dāng)這個(gè)后臺(tái)任務(wù)被調(diào)度運(yùn)行時(shí)，就表示當(dāng)前系統(tǒng)可以處于低功耗模式。我們同時(shí)注冊(cè)一個(gè)調(diào)度任務(wù)時(shí)被調(diào)用的鉤子函數(shù)，后臺(tái)任務(wù)實(shí)現(xiàn)代碼就是一個(gè)FOREVER語句，其偽代碼如下。

        FOREVER //等同于for(;;)
        {
            if(powerdown==FALSE){
                  put board to power down state;
                  powerdown=TRUE;
            }

        }

鉤子函數(shù)實(shí)現(xiàn)如下。

        void taskSwitchHook(WIND_TCB ＊pOldTcb, WIND_TCB ＊pNewTcb){
              if(old task is our daemon task){ /＊即后臺(tái)任務(wù)被其他任務(wù)替代了＊/
                    put board back to Normal state;
                    powerdown=FALSE;
              }
        }

一般而言，將平臺(tái)從低功耗模式喚醒的方式有很多種，如可以使用一個(gè)外部中斷專門用于喚醒平臺(tái)，使脫離低功耗模式，上述代碼只是一個(gè)簡單示例，要使用到實(shí)際中需要很多考慮，但是這給我們提供了鉤子函數(shù)的一種使用方式。

VxWorks提供的鉤子函數(shù)注冊(cè)和注銷如下。

① 任務(wù)創(chuàng)建鉤子函數(shù)注冊(cè)和注銷。

        STATUS taskCreateHookAdd
        (
        FUNCPTR createHook /＊ routine to be called when a task is created ＊/
        )

參數(shù)為注冊(cè)的鉤子函數(shù)，其將在任何一個(gè)新任務(wù)創(chuàng)建時(shí)被調(diào)用，它必須具有的定義形式如下：即以新創(chuàng)建任務(wù)的結(jié)構(gòu)為參數(shù)。鉤子函數(shù)可以這個(gè)代表新創(chuàng)建任務(wù)的結(jié)構(gòu)做一些個(gè)性化的處理，如檢查優(yōu)先級(jí)使其限定在特定的范圍等。

        void createHook
        (
        WIND_TCB ＊pNewTcb /＊ pointer to new task's TCB ＊/
        )

taskCreateHookDelete用以注銷之前注冊(cè)的鉤子函數(shù)，其調(diào)用原型如下。

        STATUS taskCreateHookDelete
        (
        FUNCPTR createHook /＊ routine to be deleted from list ＊/
        )

② 任務(wù)調(diào)度鉤子函數(shù)注冊(cè)和注銷。

        STATUS taskSwitchHookAdd
        (
        FUNCPTR switchHook /＊ routine to be called at every task switch ＊/
        )

taskSwitchHookAdd用于注冊(cè)一個(gè)發(fā)生任務(wù)調(diào)度時(shí)調(diào)用的鉤子函數(shù)，該鉤子函數(shù)必須具有如下的定義形式。（其中，pOldTcb表示被調(diào)度出去的任務(wù)結(jié)構(gòu)，而pNewTcb則表示被調(diào)度進(jìn)來成為CPU新的使用者的任務(wù)結(jié)構(gòu)。）

        void switchHook
        (
        WIND_TCB ＊pOldTcb, /＊ pointer to old task's WIND_TCB ＊/
        WIND_TCB ＊pNewTcb /＊ pointer to new task's WIND_TCB ＊/
        )

taskSwitchHookDelete用以注銷通過taskSwitchHookAdd添加的鉤子函數(shù)。其調(diào)用原型如下。

        STATUS taskSwitchHookDelete
        (
        FUNCPTR switchHook /＊ routine to be deleted from list ＊/
        )

③ 任務(wù)消亡（刪除）鉤子函數(shù)注冊(cè)和注銷。

        STATUS taskDeleteHookAdd
        (
        FUNCPTR deleteHook /＊ routine to be called when a task is deleted ＊/
        )

上述代碼用以注冊(cè)在任何一個(gè)任務(wù)消亡時(shí)被調(diào)用的鉤子函數(shù)。鉤子函數(shù)deleteHook必須具有如下的定義形式，參數(shù)是消亡的任務(wù)結(jié)構(gòu)。

        void deleteHook
        (
        WIND_TCB ＊pTcb /＊ pointer to deleted task's WIND_TCB ＊/
        )

taskDeleteHookDelete用以注銷之前通過taskDeleteHookAdd注冊(cè)的鉤子函數(shù)。其調(diào)用原型如下。

        STATUS taskDeleteHookDelete
        (
        FUNCPTR deleteHook /＊ routine to be deleted from list ＊/
        )

除了這些注冊(cè)和注銷函數(shù)外，VxWorks同時(shí)還提供了三個(gè)信息顯示函數(shù)用于顯示當(dāng)前注冊(cè)到系統(tǒng)中的所有鉤子函數(shù)。這三個(gè)函數(shù)的調(diào)用原型如下。

        void taskCreateHookShow (void)

顯示當(dāng)前注冊(cè)到系統(tǒng)的所有在任務(wù)創(chuàng)建時(shí)被調(diào)用的鉤子函數(shù)列表。

        void taskDeleteHookShow (void)

顯示當(dāng)前注冊(cè)到系統(tǒng)中所有在發(fā)生任務(wù)切換時(shí)被調(diào)用的鉤子函數(shù)列表。

        void taskSwitchHookShow (void)

顯示當(dāng)前注冊(cè)到系統(tǒng)中的在任務(wù)消亡時(shí)被調(diào)用的鉤子函數(shù)列表。

2.1.7 任務(wù)小結(jié)

至此，我們完成對(duì)VxWorks任務(wù)的說明，VxWorks下的任務(wù)即通用操作系統(tǒng)下所說的進(jìn)程是內(nèi)核的基本運(yùn)行單元，也是內(nèi)核調(diào)度算法的處理單元。縱觀所有的操作系統(tǒng)，進(jìn)程或者任務(wù)在底層上都由一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示，這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)一般稱為任務(wù)（或者進(jìn)程）控制塊TCB（或者PCB），用以保存一個(gè)任務(wù)（或者CPU執(zhí)行單元）的所有信息，這些信息中有些是保證一個(gè)任務(wù)可以被CPU運(yùn)行的基本關(guān)鍵信息（如所有的寄存器值、內(nèi)存映射），但很多是為管理需要而存在的“輔助”信息，這些“輔助”信息構(gòu)成了某個(gè)操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式。

VxWorks任務(wù)給用戶提供了極大的靈活性，如果深入到任務(wù)控制結(jié)構(gòu)這一層面（即內(nèi)核編程和驅(qū)動(dòng)編程），那么可以對(duì)任務(wù)執(zhí)行其任何需要的操作，即便讓系統(tǒng)立刻崩潰也在所不惜。這也是底層編程提供的極大“娛樂性”。

VxWorks任務(wù)的幾個(gè)重要方面總結(jié)如下：

● 任務(wù)具有優(yōu)先級(jí)，是任務(wù)調(diào)度運(yùn)行的依據(jù)和獲取CPU資源的“競爭卡”，優(yōu)先級(jí)越高，其獲得CPU資源的可能性就越大，VxWorks以0～255的數(shù)字表示優(yōu)先級(jí)，數(shù)值越大，優(yōu)先級(jí)越小，0表示最高優(yōu)先級(jí)。任務(wù)優(yōu)先級(jí)可以在任務(wù)運(yùn)行過程中動(dòng)態(tài)地改變，可以改變一個(gè)任務(wù)到任意優(yōu)先級(jí)。

● 任務(wù)具有任務(wù)棧。任務(wù)棧的容量在任務(wù)創(chuàng)建時(shí)就被確定，而且其后不可進(jìn)行更改。任務(wù)棧與表示任務(wù)的內(nèi)核結(jié)構(gòu)作為一段連續(xù)的區(qū)域進(jìn)行分配。任務(wù)棧是任務(wù)運(yùn)行過程中各種局部函數(shù)變量的存放地和函數(shù)調(diào)用參數(shù)傳遞的渠道。由于VxWorks下任務(wù)棧容量不可動(dòng)態(tài)改變，故在創(chuàng)建任務(wù)時(shí)必須指定一個(gè)足夠大的容量，通常可以在函數(shù)調(diào)試階段通過checkStack統(tǒng)計(jì)出一個(gè)任務(wù)的棧使用情況，進(jìn)而指定一個(gè)合理的任務(wù)棧容量，避免浪費(fèi)較多的內(nèi)存空間。

● VxWorks提供了一種機(jī)制可以在涉及任務(wù)的三個(gè)關(guān)鍵狀態(tài)變化出調(diào)用用戶注冊(cè)的鉤子函數(shù)，這三個(gè)狀態(tài)變化為任務(wù)初始創(chuàng)建時(shí)、任務(wù)被調(diào)度使用或放棄CPU時(shí)、任務(wù)消亡時(shí)。通過利用VxWorks提供的這種靈活性可以實(shí)現(xiàn)一些嵌入式平臺(tái)下有意義的策略。

● 每個(gè)任務(wù)在操作系統(tǒng)底層的實(shí)現(xiàn)上都是由一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)表示的，通過直接更改這個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的某些字段值，可以控制任務(wù)某些運(yùn)行行為，這在內(nèi)核層編程時(shí)十分有效。VxWorks任務(wù)結(jié)構(gòu)定義在taskLib.h頭文件中。感興趣的用戶可以查看VxWorks任務(wù)結(jié)構(gòu)WIND_TCB的具體定義。