小小调度器，极小资源单片机值得一用
小小调度器
1) 超级可以移植性，与CPU无关，几乎任何支持C语言编程的CPU都可以用！（本文仅仅以51单片机为例而已，但实际上可以任意移植）
2) 小之又小， 原理很简单，一看就懂。
3) 省之又省， 可以说对RAM和ROM省到极致。
4) 取protothread之精华，将定时器与状态机和伪线程语法融合到一个框架，任务函数可以有两种写法。
5) 基于定时器触发，调度效率高，最大化减少无效的代码运行时间。
小小调度器任务函数的写法主要注意的，主要有三点：
1） 任务函数内部变量，建议都用静态局部变量来定义。
2） 任务函数内不能用switch语句。
3） 任务函数内，不能用return语句。 因为return已经被赋予任务延时的特定意义。（这是返回型任务函数版本的一个强制要求）
这三点，并不会明显造成写程序的不方便。
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从裸奔到使用OS操作系统或调度系统的代价主要有：
硬件资源代价（对RAM和ROM的消耗），学习代价（学会其原理，并掌握其用法），移植代价（往不同cpu上移植的工作量），效率代价（使用调度系统后带来的额外cpu负担），商业代价（版权费用），稳定性代价（是否引入潜在不稳定因素，或者增大bug跟踪调试工作量）。
从这几方面来讲，应用小小调度器的代价，都是非常小的。
1） 硬件资源代价： 前面的优化版本已经说明问题。keil下，本例程ram消耗 : 22字节，rom消耗126字节.
2） 学习代价： 小小调度器总共只有十多行代码，如果我们做一个简单的解释说明，理解起来其实是很快的。我相信学习时间比其他调度系统要短。
3） 移植代价： 几乎没有什么移植工作量，对于各种cpu,几乎是通吃。
4） 效率代价： 我们一直在努力优化，相信调度效率已经不低了。比如任务切换时间，应该是可以做到uS级别，甚至亚uS级别。
5） 商业代价： 小小本调度器为免费使用，无需支付任何费用。
6） 稳定性代价：小小调度器本质上仅仅是几个宏而已，未涉及任何对内部寄存器或堆栈的操作，避免了引入不稳定风险因素，所有操作都在可预见，可把控的前提下进行。
#include <stc89c51.h>
/****小小调度器开始**********************************************/
#define MAXTASKS 3
volatile unsigned char timers[MAXTASKS];
#define _SS static unsigned char _lc=0; switch(_lc){default:
#define _EE ;}; _lc=0; return 255;
#define WaitX(tickets) do {_lc=(__LINE__+((__LINE__%256)==0))%256; return tickets ;} while(0); case (__LINE__+((__LINE__%256)==0))%256:
#define RunTask(TaskName,TaskID) do { if (timers[TaskID]==0) timers[TaskID]=TaskName(); } while(0);
#define RunTaskA(TaskName,TaskID) { if (timers[TaskID]==0) {timers[TaskID]=TaskName(); continue;} } //前面的任务优先保证执行
#define CallSub(SubTaskName) do {unsigned char currdt; _lc=(__LINE__+((__LINE__%256)==0))%256; return 0; case (__LINE__+((__LINE__%256)==0))%256: currdt=SubTaskName(); if(currdt!=255) return currdt;} while(0);
#define InitTasks() {unsigned char i; for(i=MAXTASKS;i>0 ;i--) timers[i-1]=0; }
#define UpdateTimers() {unsigned char i; for(i=MAXTASKS;i>0 ;i--){if((timers[i-1]!=0)&&(timers[i-1]!=255)) timers[i-1]--;}}
#define SEM unsigned int
//初始化信号量
#define InitSem(sem) sem=0;
//等待信号量
#define WaitSem(sem) do{ sem=1; WaitX(0); if (sem>0) return 1;} while(0);
//等待信号量或定时器溢出， 定时器tickets 最大为0xFFFE
#define WaitSemX(sem,tickets) do { sem=tickets+1; WaitX(0); if(sem>1){ sem--; return 1;} } while(0);
//发送信号量
#define SendSem(sem) do {sem=0;} while(0);
/*****小小调度器结束*******************************************************/
sbit LED1 = P2^1;
sbit LED2 = P2^2;
sbit LED0 = P2^5;
unsigned char task0(){
_SS
while(1){
WaitX(50);
LED0=!LED0;
}
_EE
}
unsigned char task1(){
_SS
while(1){
WaitX(100);
LED1=!LED1;
}
_EE
}
unsigned char task2(){
_SS
while(1){
WaitX(100);
LED2=!LED2;
}
_EE
}
void InitT0()
{
TMOD = 0x21;
IE |= 0x82; // 12t
TL0=0Xff;
TH0=0XDB;
TR0 = 1;
}
void INTT0(void) interrupt 1 using 1
{
TL0=0Xff; //10ms 重装
TH0=0XDB;//b7;
UpdateTimers();
RunTask(task0,0);//任务0具有精确按时获得执行的权限，要求：task0每次执行消耗时间<0.5个 ticket
}
void main()
{
InitT0();
InitTasks(); //初始化任务，实际上是给timers清零
while(1){
// RunTask(task0,0);
RunTaskA(task1,1);//任务1具有比任务2高的运行权限
RunTaskA(task2,2);//任务2具有低的运行权限
}
}
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再发布一个更新的版本（感谢坛友支持）： 在IAR6.7下编译通过。(选用：Misra C 2004) /****小小调度器开始**********************************************/ #define MAXTASKS 3U volatile static unsigned char timers[MAXTASKS]; #define _SS static unsigned char _lc=0U; switch(_lc){case 0U: #define _EE break; default:break;} _lc=0U; return 255U; #define WaitX(tickets) _lc=(unsigned char)(__LINE__)%255U+1U; if(_lc){return (tickets);} break; case ((unsigned char)(__LINE__)%255U)+1U: #define RunTask(TaskName,TaskID) do {if (timers[(TaskID)]==0U){ timers[(TaskID)]=(TaskName)(); } } while(0) #define RunTaskA(TaskName,TaskID) { if (timers[(TaskID)]==0U) {timers[(TaskID)]=(TaskName)(); continue;} } /*前面的任务优先保证执行*/ #define CallSub(SubTaskName) do {unsigned char currdt; _lc=(unsigned char)(__LINE__)%255U+1U; if(_lc) {return 0U;} break; case (unsigned char)(__LINE__)%255U+1U: currdt=(SubTaskName)(); if(currdt!=255U) {return currdt;}} while(0); #define InitTasks() do {unsigned char i; for(i=MAXTASKS;i>0U ;i--) {timers[i-1U]=0U;} } while(0) #define UpdateTimers() do { unsigned char i; for(i=MAXTASKS;i>0U ;i--){ if(timers[i-1U]!=0U){ if(timers[i-1U]!=255U) { timers[i-1U]--;} } }} while(0) #define SEM unsigned int /*初始化信号量*/ #define InitSem(sem) (sem)=0; /*等待信号量*/ #define WaitSem(sem) do{ (sem)=1; WaitX(0); if ((sem)>0) return 1;} while(0); /*等待信号量或定时器溢出， 定时器tickets 最大为0xFFFE*/ #define WaitSemX(sem,tickets) do { (sem)=(tickets)+1; WaitX(0); if((sem)>1){ (sem)--; return 1;} } while(0); /*发送信号量*/ #define SendSem(sem) do {(sem)=0;} while(0); /*****小小调度器结束*******************************************************/ static unsigned char task0(void){ static int i; _SS for(i=0;i<11;i++){ WaitX(10U); } _EE } static unsigned char task1(void){ _SS while(1){ WaitX(10U); } _EE } static unsigned char task2(void){ _SS while(1){ WaitX(10U); } _EE } void InitT0() { TMOD = 0x21; IE |= 0x82; // 12t TL0=0Xff; TH0=0XDB; TR0 = 1; } void INTT0(void) interrupt 1 using 1 { TL0=0Xff; //10ms 重装 TH0=0XDB;//b7; UpdateTimers(); RunTask(task0,0);//任务0具有精确按时获得执行的权限，要求：task0每次执行消耗时间<0.5个 ticket } int main(void) { InitT0(); InitTasks(); while(1){ RunTaskA(task1,1); //任务一具有比任务二优先执行的权限 RunTaskA(task2,2); } } -
2.0版本
/****小小调度器开始**********************************************/ #define MAXTASKS 3 volatile unsigned char timers[MAXTASKS]; #define _SS static unsigned char _lc=0; switch(_lc){default: #define _EE ;}; _lc=0; return 255; #define WaitX(tickets) do {_lc=(__LINE__%255)+1; return tickets ;} while(0); case (__LINE__%255)+1: #define RunTask(TaskName,TaskID) do { if (timers[TaskID]==0) timers[TaskID]=TaskName(); } while(0); #define RunTaskA(TaskName,TaskID) { if (timers[TaskID]==0) {timers[TaskID]=TaskName(); continue;} } //前面的任务优先保证执行 #define CallSub(SubTaskName) do {unsigned char currdt; _lc=(__LINE__%255)+1; return 0; case (__LINE__%255)+1: currdt=SubTaskName(); if(currdt!=255) return currdt;} while(0); #define InitTasks() {unsigned char i; for(i=MAXTASKS;i>0 ;i--) timers[i-1]=0; } #define UpdateTimers() {unsigned char i; for(i=MAXTASKS;i>0 ;i--){if((timers[i-1]!=0)&&(timers[i-1]!=255)) timers[i-1]--;}} #define SEM unsigned int //初始化信号量 #define InitSem(sem) sem=0; //等待信号量 #define WaitSem(sem) do{ sem=1; WaitX(0); if (sem>0) return 1;} while(0); //等待信号量或定时器溢出， 定时器tickets 最大为0xFFFE #define WaitSemX(sem,tickets) do { sem=tickets+1; WaitX(0); if(sem>1){ sem--; return 1;} } while(0); //发送信号量 #define SendSem(sem) do {sem=0;} while(0); /*****小小调度器结束*******************************************************/ -
13029881200 2018-7-270 6 楼牛x -
