setjmp构建简单协作式多任务系统

　　引言

本文介绍的是利用标准C语言setjmp库函数实现的具备此特点的协作式多任务系统。从本质上讲，实时多任务操作系统应该具备按照优先级抢占调度的内核。然而，在实际应用中，抢中式的多任务某种程式上带来了用户程式设计时数据保护的困难，并且，具备抢占功能的多任务内核设计时困难也比较多，这会增加操作系统自身的代码，也使他在小资源单片机系统中应用较少；而协作多任务系统的调度只在用户指定的时机发生，这会大大简化内核和用户系统的设计，尤其本文实现的系统通过条件查询来放弃CPU，既符合传统单片机程式设计的思维，又带来了多任务、模块化、可重入的编程便利。

Setjmp是标准C语言库函数的组成部分，他能够实现程式执行中的远程转操作。具体来说，他能够在一个函数中使用setjmp来初始化一个全局标号，然后只要该函数未曾返回，那么在其他任何地方都能够通过longjmp调用来跳转到setjmp的下一条语句执行。实际上，setjmp函数将发生调用处的局部环境保存在一个jmp_buf的结构当中，只要主调函数中对应的内存未曾释放（函数返回时局部内存就失效了），那么在调用longjmp的时候就能够根据已保存的jmp_buf参数恢复到setjmp的地方执行。我们的系统中就是分析了setjmp标准库函数的特点，以简单的方式实现了协作式多任务。

　　1 演示程式

为了便于理解，首先给出多任务演示程式的源代码。这个程式演示了协作式多任务转换、任务的动态生成、多任务共用代码等功能，一共使用了init_coos初始化根任务（也就是C语言main函数）、creat_task创建新任务和WAITFOR查询条件这3个基本的系统调用。由于面向嵌入式系统，因而程式不会中止并且运行中也没有进行任何输出，需要借助适合的调试工具来理解多任务系统的运行。

example.c文档清单：

#include<stdlib.h>

#include“co-os.h”

void tskfunc1(int argc,void *argv);

void tskfunc2(int argc,void *argv);

void subfunc(void);

volatile int cnt,test;

int main(void){

int i;

init_coos(400);

creat_tsk(tskfunc1,12,NULL,400);

creat_tsk(tskfunc2,0,NULL,400);

i=0；

while(1){

WAITFOR(cnt= =8);

while(i <cnt)test=i;

cnt ;

}

}

void tskfunc1(int argc,void *argv){

int i;

static int creat=0;

if(!creat){

creat_tsk(tskfunc1,9,NULL,400);

creat=1;

}

i=0；

while(1){

WAITFOR(cnt>argc);

test=0x55;

/*使用函数调用在子程式中测试WAITFOR*/

subfunc()；

while(i <cnt)test=i^0xAA;

}

}

void tskfunc2(int argc,void *argv){

while(1){

WAITFOR( cnt>15);

cnt=0;

}

}

void subfunc(void){

int i;

WAITFOR(cnt<5);

for(i=0;i< )test=0x10*i；

}

　　2 内核构成

内核包括一个供外部用户程式包含的头文档（co-os.h）和具体实现的源文档（co-os.c），他们提供了演示程式中用到的3个系统调用。

内核的实现代码假定了CPU堆栈是向下增长的，并且通过宏来直接操作堆栈指针。以下代码在Microsoft VC6 for x86、Borland C Builder 5.5、SDS CrossCode7.0 for 68K和GCC3.2 for AVR四种平台中测试过，只需在co-os.h头文档中定义相应的平台类型即可顺利编译。

（1）co-os.h文档清单

#include<setjmp.h>

/*选择X86_VC6，X86_BC5，AVR_GCC或M68H_SDS.*/

#define X86_VC6

#define MAX_TSK 10

typedef struct {

void (*entry)(int argc,void *argv);

jmp_buf env;

int argc;

void *argv;

}TVB;

extern TCB tcb[MAX_TSK];

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