ucOSII操作系统就绪表分析

在ucOSII的绪表中使用一个很妙的查找方式，下面对其查找过程进行详细分析（目的就是加快查找速度）

对于ucOSII而言，其最大的任务数是64个，因此为了标记其任务的状态，ucOSII使用了八个变量表示每个任务的状态，每个变量每个位对应任务的状态：

如果我们直接去查找就绪任务的最高优先级任务，那我们需要遍历这八个变量，去判断最高位是1，很显然在最坏情况下需要遍历64次，那有没有更好的方法呢，仔细观察发现一个规律，当任务优先级是8的时候，其就绪标志位在OSRdyTbl[1]中的第0位，8对应的二进制是00001000，这样00001正好是1，000正好是0， 我们在看看其他是不是这样，例如7的二进制00000111，00000对应的是0，也就是OSRdy[0]，111对应7，也就是第7位，继续验证发现确实所有的优先级都满足这个规律，因此我们可以利用这一点来加快查找速度。 这样我们就有如下结构：

实际上有OSRdyl的下标表示中只有3，4，5三位有效，因为这里只有8组，不过这个无所谓，都是一样的。 为了表示这些组中有没有就绪任务，ucOSII中定义了一个OSRdyGrp这个变量，该变量是一个8位的无符号整型，这样每一位表示每个组有无就绪任务：

这样OSRdyGrp的初始值为0，当有一个任务创建时，那就将该任务所在的组（即OSRdyTbl)对应的OSRdyGrp相应的位设置为1，当有任务删除时，那就将该任务所在的组对应的OSRdyGrp相应的位设置为0，如下：

创建任务（登记）：

OSRdyTbl[prio>>3] |= （prio&0x07）;

OSRdyGrp |= （prio>>3）;

删除任务（注销）：

OSRdyTbl[prio>>3] &= ~（prio&0x07）;

OSRdyGrp &= ~（prio>>3）;

在ucOSII中为了加快速度，定义了一个数组const UINT8 OSMapTbl[8]（说明：这里可以看到OSRdyGrp对其一个变量位操作会通过很多指令完成，但是如果对一个固定的常量进行位操作就减少很多指令）

这样上面的操作就变为了如下操作：

创建任务（登记）：

OSRdyTbl[prio>>3] |= OSMapTbl [prio&0x07];

OSRdyGrp |= OSMapTbl [（prio>>3）];

删除任务（注销）：

OSRdyTbl[prio>>3] &= ~OSMapTbl [prio&0x07];

OSRdyGrp &= ~OSMapTbl [（prio>>3）];

这样就完成了任务创建和删除时对就绪表的操作，在ucOSII中还需要涉及到最高优先级查找，因为当当前运行任务进入阻塞态时，下一个运行任务就应该时最高优先级任务，因此我们必须找到最高优先级的任务，显然，我们需要找到数组中OSRdyTbl的为1的最高位在哪。 最然这个过程很简单，但是我们需要加快查找速度，在ucOSII中定义了一个查找表，这个表可以直接索引到对应的为1的最高位（也就是就绪表中最高优先级），其实这个过程和上面对OSRdyGrp的操作是一个反过程，首先我们要确定哪个组（OSRdyTbl[8]）中有就绪任务，那这个如何做呢？ 假设此时OSRdyGrp=5（00000101)，可以看到最高优先级的组在2组（最高位为2位），现在我们还需要确定组中的哪个位，那又如何确定呢？ 上面说过了，需要定义一个查找表，这样我们就从这个方面下手。

首先我们需要完成OSRdyGrp=5映射到2类似这种映射（其实就是找出OSRdyGrp的最高位），其次就是找出OSRdyTb[]中的最高位，有趣的事情出现了，这两个过程其实是同一个过程，都是找一个变量的最高位，因此我们只需要设计一张表就可以完成此工作哦，这个就是ucOSII中查找就绪任务的妙处所在。 好了，下面我们来设计这张表：

再次强调查找表的目的是找到一个变量最高位，比如5的最高位是2，3的最高位是1，1的最高位是0.....

最直接的办法是枚举，你没有看错，就是这么简单粗暴，总共有2的8次方就是256种情况，天啊，这我弄不了，这辈子都弄不了，其实不用你一个一个去枚举，数学家说：不就是找出一个最高位么，简单，log2X就这么easy!，好了，我们就可到了查找表：

UnMapTbl[256]={0，log21，日志22，日志23，日志24，日志25，日志26，日志27......};

通过excel计算得到UnMapTbl[256]={ 0,0,1,2,2,2,3,3,3......};

马上有人开始说了，这不对吧，这个和源码中的不一样，确实，别急，且听我说， 这里由于ucOSII中的优先级是反的，也就是数值越大，其优先级越低，因此，我们不是找到最高位，而是找到最低位，这样查找表就变成了源码中的那样了，也就是

INT8U  const  OSUnMapTbl[256] = {
    0, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0x00 to 0x0F                             */
    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0x10 to 0x1F                             */
    5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0x20 to 0x2F                             */
    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0x30 to 0x3F                             */
    6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0x40 to 0x4F                             */
    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0x50 to 0x5F                             */
    5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0x60 to 0x6F                             */
    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0x70 to 0x7F                             */
    7, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0x80 to 0x8F                             */
    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0x90 to 0x9F                             */
    5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0xA0 to 0xAF                             */
    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0xB0 to 0xBF                             */
    6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0xC0 to 0xCF                             */
    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0xD0 to 0xDF                             */
    5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,       /* 0xE0 to 0xEF                             */
    4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0        /* 0xF0 to 0xFF                             */
};

确定最高优先级的过程就是这样：

grp = OSUnMapTbl [OSRdyGrp];

prio = (grp <<3) + OSUnMapTbl [OSRdyTbl [grp] ;

至此，整个ucOSII的就绪表的分析结束了，思想很重要，不要仅仅拘泥据源码。