在第三篇也是最后一篇任务文章中，我将研究Nucleus SE数据结构，并描述未在Nucleus SE中实现的RTOS API调用以及其他兼容性问题。
该系列中的先前文章：
第十二条 任务处理服务第11条 任务：API的配置和介绍第10条 计划程序：高级功能和上下文保留第9条。 调度程序：实施第8条 Nucleus SE：内部设计和部署第7条 Nucleus SE：简介第6条。 其他RTOS服务第5条 任务交互和同步第4条 任务，上下文切换和中断第3条 任务与计划第2条。 RTOS：结构和实时模式
第1条 RTOS：简介。
资料结构
任务使用各种数据结构（在RAM和ROM中），就像其他Nucleus SE对象一样，它们是一组表，其大小与所选任务和参数的数量相对应。
我强烈建议应用程序代码使用API函数而非直接访问这些数据结构。 这样可以避免不必要的副作用，与Nucleus SE的未来版本不兼容，并且还简化了将应用程序移植到Nucleus RTOS的过程。 为了更好地理解服务调用代码的操作和调试过程，下面对数据结构进行详细说明。
RAM中托管的内核数据结构
这些数据结构包括：
NUSE_Task_Context [] [] -类型为
ADDR的二维数组，每个任务都有一行。 列数取决于控制器体系结构，并且由
NUSE_REGISTERS符号确定，该符号在
nuse_types.h中定义。 调度程序使用此数组保存每个任务的上下文，并在文章＃10的“保存上下文”一节中进行了详细说明。 如果使用RTC调度程序，则不会创建。
NUSE_Task_Signal_Flags []-U8类型的数组，如果启用了信号则创建该数组，并且每个任务包含8个信号标志。 信号将在以下文章之一中讨论。
NUSE_Task_Timeout_Counter []是
U16类型的数组，由每个任务的减法计数器组成，并且在激活对API
NUSE_Task_Sleep（）的调用时创建。
NUSE_Task_Status [] -类型为U8的数组，包含每个任务的状态
-NUSE_READY或挂起状态。 仅在激活任务挂起时创建。
NUSE_Task_Blocking_Return []-U8类型的数组，如果激活了API调用阻止，则创建该数组。 它包含一个返回代码，将在阻止API调用后使用。 它通常包含
NUSE_SUCCESS或指示该对象已被重置的代码（例如
NUSE_MAILBOX_WAS_RESET ）。
NUSE_Task_Schedule_Count []-U16类型的数组，包含每个任务的计数器，并且仅在调度程序计数已激活时才创建。
NUSE_Task_Context [] []主要由零初始化，除了与状态寄存器（状态寄存器，SR），程序计数器（程序计数器，PC）和堆栈指针（堆栈指针，SP）相对应的条目外，这些条目被分配了初始值（请参见“数据在“ ROM”下面），并且在启动Nucleus SE时，所有其他数据结构
NUSE_Init_Task（）都分配为零。 以下文章之一将包含Nucleus SE启动过程的完整列表及其说明。
以下是nuse_init.c文件中包含的数据结构的定义。
RAM用户数据
用户必须为每个任务定义一个堆栈（如果未使用RTC调度程序）。 这些应该是
ADDR阵列，通常在
nuse_config.c中定义。 地址和堆栈大小应分别放在任务条目
NUSE_Task_Stack_Base []和
NUSE_Task_Stack_Size []中 （请参阅ROM中的数据）。
ROM数据
ROM存储与任务相关的一到四个数据结构。 确切数量取决于所选参数：
NUSE_Task_Start_Address []是
ADDR类型的数组，每个任务都有一个条目，它是指向该任务的代码入口点的指针。
NUSE_Task_Stack_Base []是
ADDR类型的数组，每个任务都有一个条目，它是指向该任务堆栈的基地址的指针。 如果使用RTC以外的任何调度程序，则创建此数组。
NUSE_Task_Stack_Size []是
U16类型的数组，每个任务都有一个条目，该数组显示任务的堆栈大小（以字为单位）。 如果使用RTC以外的任何调度程序，则创建此数组。
NUSE_Task_Initial_State []是
U8类型的数组，每个任务都有一个条目，它显示任务的初始状态。 它可以是
NUSE_READY或
NUSE_PURE_SUSPEND 。 如果选择了对任务初始状态的支持，则会创建此数组。
这些数据结构在
nuse_config.c中声明和初始化（静态）：
用于存储任务数据的内存量（任务数据足迹）
像所有Nucleus SE核心对象一样，存储数据所需的内存量是可以预测的。
所有应用程序任务所需的ROM大小（以字节为单位）：
NUSE_TASK_NUMBER * sizeof（ADDR）另外，如果选择了除RTC以外的任何调度程序：
NUSE_TASK_NUMBER *（sizeof（ADDR）+2）另外，如果选择了对任务初始状态的支持：
NUSE_TASK_NUMBER要将数据存储在RAM中，内存量（以字节为单位）由所选参数确定，如果没有选择任何参数，则内存量可以为零。
如果选择了RTC以外的调度程序：
NUSE_TASK_NUMBER * NUSE寄存器* sizeof（ADDR）另外，如果选择了信号支持：
NUSE_TASK_NUMBER另外，如果激活了对NUSE_Task_Sleep（）API的调用：
NUSE_TASK_NUMBER * 2此外，如果激活了任务挂起：
NUSE_TASK_NUMBER另外，如果激活了API调用阻止功能：
NUSE_TASK_NUMBER另外，如果调度程序计数器已激活：
NUSE_TASK_NUMBER * 2Nucleus SE中未实现的API调用
下面列出了Nucleus SE中未实现的Nucleus RTOS中可用的七个API调用。
创建任务
此API调用创建一个应用程序任务。 Nucleus SE不需要此功能，因为任务是静态创建的。
调用原型：
状态NU_Create_Task（NU_TASK *任务，CHAR *名称，VOID（* task_entry）（UNSIGNED，VOID *），UNSIGNED argc，VOID * argv，VOID * stack_address，UNSIGNED stack_size，OPTION优先级，UNSIGNED time_slice，OPTION优先级参数：
任务 -指向用户任务控制块的指针，可以用作其他API调用中任务的句柄/链接（“句柄”）；
name-指向任务名称的指针，一个由7个字符组成的字符串，结尾为零；
task_entry-指示任务的输入功能；
argc-可用于将初始信息传递给任务的
UNSIGNED数据元素；
argv-可用于将信息传输到任务的指针；
stack_address-设置任务堆栈的内存的初始扇区；
stack_size-指示堆栈中的字节数；
优先级 -表示任务的优先级值：从0到255，其中较低的数字表示最高的优先级；
time_slice-指示此任务期间可以经过的最大时间
片数。 值为“ 0”将禁用此任务的时间片。
preempt-指示任务是否被取代。 可以具有值
NU_PREEMPT和
NU_NO_PREEMPT ;
auto_start-显示任务的初始状态。
NU_START表示任务已准备好执行，而
NU_NO_START意味着任务已挂起。
返回值：
NU_SUCCESS-表示服务成功完成；
NU_INVALID_TASK-指示指向任务控制单元的指针为
NULL ；
NU_INVALID_ENTRY-指示任务输入功能的指针为
NULL ；
NU_INVALID_MEMORY-指示由stack_address参数分配的内存扇区为零（
NULL ）；
NU_INVALID_SIZE-指示指定的堆栈大小不足；
NU_INVALID_PREEMPT-指示
抢占参数设置不正确；
NU_INVALID_START-指示
auto_start参数设置不正确。
删除任务
此API调用将删除先前创建的必须
完成或
终止的应用程序任务。 Nucleus SE也不需要此调用，因为任务是静态创建的，无法删除。
调用原型：
状态NU_Delete_Task（NU_TASK *任务）;参数：
task-指向任务控制块的指针
返回值：
NU_SUCCESS-表示服务成功完成；
NU_INVALID_TASK-指示指向任务的指针设置不正确；
NU_INVALID_DELETE-表示任务未处于“已完成”或“已终止”状态。
获取任务指针
该API调用构成了指向系统中所有任务的指针的顺序列表。 Nucleus SE不需要它，因为任务是使用简单的索引而不是指针来标识的。
调用原型：
UNSIGNED NU_Task_Pointers（NU_TASK **指针列表，UNSIGNED maximum_pointers）;参数：
pointer_list-指向
NU_TASK指针数组的指针。 该数组将填充指向系统中安装的任务的指针。
maximum_pointers-可以放置在数组中的最大指针数。
返回值：
放置在数组中的
NU_TASK指针的数量。
更改任务优先级
此API调用为任务赋予了新的优先级。 在Nucleus SE中，由于任务优先级是恒定的，因此不需要。
调用原型：
OPTION NU_Change_Priority（NU_TASK *任务，OPTION new_priority）；参数：
任务 -指向任务控制块的指针;
new_priority-将优先级从0设置为255。
返回值：
先前的任务优先级值。
更改任务抢占算法
此API调用更改了正在进行的任务排挤的顺序。 Nucleus SE不需要它，因为它使用了更简单的调度算法。
调用原型：
OPTION NU_Change_Preemption（OPTION抢占）；参数：
preempt-新的
抢占算法，接受
NU_PREEMPT或
NU_NO_PREEMPT返回值：
用于挤出任务的先前算法。
更改任务时间片
此API调用更改特定任务的时间片。 Nucleus SE不需要它，因为任务时间片是固定的。
调用原型：
UNSIGNED NU_Change_Time_Slice（NU_TASK *任务，UNSIGNED time_slice）；参数：
任务 -指向任务控制块的指针;
time_slice-在此任务期间可以经过的最大时间
片数；此字段的值为零将禁用此任务的时间量化。
返回值：
任务时间量的先前值。
终止任务
此API调用完成特定任务。 Nucleus SE不需要此功能，因为不支持
终止状态。
调用原型：
状态NU_Terminate_Task（NU_TASK *任务）;参数：
task-指向任务控制块的指针。
返回值：
NU_SUCCESS-表示服务成功完成；
NU_INVALID_TASK-指示任务指针不正确。
兼容Nucleus RTOS
开发Nucleus SE时，主要目标之一是确保与Nucleus RTOS的代码高度兼容。 任务也不例外，从用户的角度来看，它们的实现方式与Nucleus RTOS中的实现方式几乎相同。 我得出了一些不兼容的结论，认为这种不兼容是可以接受的，因为最终代码更容易理解，并且可以更有效地使用内存。 但是，除了这些不兼容之外，其余的Nucleus RTOS API调用几乎都可以直接用作Nucleus SE调用。 以下文章之一将提供有关从Nucleus RTOS到Nucleus SE过渡的更多详细信息
对象标识符
在Nucleus RTOS中，所有对象均由特定类型的数据结构（控制单元）描述。 指向该控制单元的指针用作任务的标识符。 在Nucleus SE，我决定需要一种不同的方法来有效利用内存。 所有内核对象均由RAM和/或ROM中的一组表描述。 这些表的大小由对象类型的数量决定。 特定对象的标识符是这些表中的索引。 因此，我将
NUSE_TASK定义为与
U8等效。 这种类型的变量（不是指针）用作任务的标识符。 这是一个很小的不兼容性，很容易弄清楚代码是移植到Nucleus RTOS还是从Nucleus RTOS移植出来。 对象标识符通常被存储和发送不变。
Nucleus RTOS还支持任务命名。 这些名称仅用于调试。 我从Nucleus SE中排除了它们以节省内存。
任务状态
在Nucleus RTOS中，任务可以处于以下几种状态之一：正在
执行 ，
准备就绪 ，
已挂起 （这导致不确定性：任务处于待机状态或被API调用阻止），已
终止或已完成。
Nucleus SE还支持
执行和
就绪状态。 所有三个“
挂起”选项均受支持。 不支持
终止和完成。 没有API调用即可完成任务。 外部任务函数绝不应显式或隐式返回值（这将在Nucleus RTOS中导致
完成状态）。
未实现的API调用
Nucleus RTOS支持16个办公室呼叫以处理任务。 其中有7个未在Nucleus SE中实现。 上面描述了它们的描述以及它们被排除的原因。
在下一篇文章中，我们将开始研究RTOS内存管理。
关于作者： Colin Walls在电子行业工作了30多年，大部分时间用于固件。 他现在是Mentor Embedded（Mentor Graphics的一个部门）的固件工程师。 Colin Walls经常在会议和研讨会上发表演讲，他撰写了许多技术文章并撰写了两本有关固件的书。 居住在英国。
Colin的专业
博客 ，电子邮件：colin_walls@mentor.com。