| 1 | /*
|
|---|
| 2 | * TOPPERS/ASP Kernel
|
|---|
| 3 | * Toyohashi Open Platform for Embedded Real-Time Systems/
|
|---|
| 4 | * Advanced Standard Profile Kernel
|
|---|
| 5 | *
|
|---|
| 6 | * Copyright (C) 2000-2003 by Embedded and Real-Time Systems Laboratory
|
|---|
| 7 | * Toyohashi Univ. of Technology, JAPAN
|
|---|
| 8 | * Copyright (C) 2005-2014 by Embedded and Real-Time Systems Laboratory
|
|---|
| 9 | * Graduate School of Information Science, Nagoya Univ., JAPAN
|
|---|
| 10 | *
|
|---|
| 11 | * 上記著作権者は，以下の(1)～(4)の条件を満たす場合に限り，本ソフトウェ
|
|---|
| 12 | * ア（本ソフトウェアを改変したものを含む．以下同じ）を使用・複製・改
|
|---|
| 13 | * 変・再配布（以下，利用と呼ぶ）することを無償で許諾する．
|
|---|
| 14 | * (1) 本ソフトウェアをソースコードの形で利用する場合には，上記の著作
|
|---|
| 15 | * 権表示，この利用条件および下記の無保証規定が，そのままの形でソー
|
|---|
| 16 | * スコード中に含まれていること．
|
|---|
| 17 | * (2) 本ソフトウェアを，ライブラリ形式など，他のソフトウェア開発に使
|
|---|
| 18 | * 用できる形で再配布する場合には，再配布に伴うドキュメント（利用
|
|---|
| 19 | * 者マニュアルなど）に，上記の著作権表示，この利用条件および下記
|
|---|
| 20 | * の無保証規定を掲載すること．
|
|---|
| 21 | * (3) 本ソフトウェアを，機器に組み込むなど，他のソフトウェア開発に使
|
|---|
| 22 | * 用できない形で再配布する場合には，次のいずれかの条件を満たすこ
|
|---|
| 23 | * と．
|
|---|
| 24 | * (a) 再配布に伴うドキュメント（利用者マニュアルなど）に，上記の著
|
|---|
| 25 | * 作権表示，この利用条件および下記の無保証規定を掲載すること．
|
|---|
| 26 | * (b) 再配布の形態を，別に定める方法によって，TOPPERSプロジェクトに
|
|---|
| 27 | * 報告すること．
|
|---|
| 28 | * (4) 本ソフトウェアの利用により直接的または間接的に生じるいかなる損
|
|---|
| 29 | * 害からも，上記著作権者およびTOPPERSプロジェクトを免責すること．
|
|---|
| 30 | * また，本ソフトウェアのユーザまたはエンドユーザからのいかなる理
|
|---|
| 31 | * 由に基づく請求からも，上記著作権者およびTOPPERSプロジェクトを
|
|---|
| 32 | * 免責すること．
|
|---|
| 33 | *
|
|---|
| 34 | * 本ソフトウェアは，無保証で提供されているものである．上記著作権者お
|
|---|
| 35 | * よびTOPPERSプロジェクトは，本ソフトウェアに関して，特定の使用目的
|
|---|
| 36 | * に対する適合性も含めて，いかなる保証も行わない．また，本ソフトウェ
|
|---|
| 37 | * アの利用により直接的または間接的に生じたいかなる損害に関しても，そ
|
|---|
| 38 | * の責任を負わない．
|
|---|
| 39 | *
|
|---|
| 40 | * $Id$
|
|---|
| 41 | */
|
|---|
| 42 |
|
|---|
| 43 | /*
|
|---|
| 44 | * タスク管理モジュール
|
|---|
| 45 | */
|
|---|
| 46 |
|
|---|
| 47 | #include "kernel_impl.h"
|
|---|
| 48 | #include "task.h"
|
|---|
| 49 | #include "taskhook.h"
|
|---|
| 50 | #include "wait.h"
|
|---|
| 51 |
|
|---|
| 52 | #ifdef TOPPERS_tskini
|
|---|
| 53 |
|
|---|
| 54 | /*
|
|---|
| 55 | * 実行状態のタスク
|
|---|
| 56 | */
|
|---|
| 57 | TCB *p_runtsk;
|
|---|
| 58 |
|
|---|
| 59 | /*
|
|---|
| 60 | * 実行すべきタスク
|
|---|
| 61 | */
|
|---|
| 62 | TCB *p_schedtsk;
|
|---|
| 63 |
|
|---|
| 64 | /*
|
|---|
| 65 | * ディスパッチ許可状態
|
|---|
| 66 | */
|
|---|
| 67 | bool_t enadsp;
|
|---|
| 68 |
|
|---|
| 69 | /*
|
|---|
| 70 | * タスクディスパッチ可能状態
|
|---|
| 71 | */
|
|---|
| 72 | bool_t dspflg;
|
|---|
| 73 |
|
|---|
| 74 | /*
|
|---|
| 75 | * レディキュー
|
|---|
| 76 | */
|
|---|
| 77 | QUEUE ready_queue[TNUM_TPRI];
|
|---|
| 78 |
|
|---|
| 79 | /*
|
|---|
| 80 | * レディキューサーチのためのビットマップ
|
|---|
| 81 | */
|
|---|
| 82 | uint16_t ready_primap;
|
|---|
| 83 |
|
|---|
| 84 | /*
|
|---|
| 85 | * 使用していないTCBのリスト
|
|---|
| 86 | */
|
|---|
| 87 | QUEUE free_tcb;
|
|---|
| 88 |
|
|---|
| 89 | /*
|
|---|
| 90 | * タスク管理モジュールの初期化
|
|---|
| 91 | */
|
|---|
| 92 | void
|
|---|
| 93 | initialize_task(void)
|
|---|
| 94 | {
|
|---|
| 95 | uint_t i, j;
|
|---|
| 96 | TCB *p_tcb;
|
|---|
| 97 | TINIB *p_tinib;
|
|---|
| 98 |
|
|---|
| 99 | p_runtsk = NULL;
|
|---|
| 100 | p_schedtsk = NULL;
|
|---|
| 101 | enadsp = true;
|
|---|
| 102 | dspflg = true;
|
|---|
| 103 |
|
|---|
| 104 | for (i = 0; i < TNUM_TPRI; i++) {
|
|---|
| 105 | queue_initialize(&(ready_queue[i]));
|
|---|
| 106 | }
|
|---|
| 107 | ready_primap = 0U;
|
|---|
| 108 |
|
|---|
| 109 | for (i = 0; i < tnum_stsk; i++) {
|
|---|
| 110 | j = INDEX_TSK(torder_table[i]);
|
|---|
| 111 | p_tcb = &(tcb_table[j]);
|
|---|
| 112 | p_tcb->p_tinib = &(tinib_table[j]);
|
|---|
| 113 | p_tcb->actque = false;
|
|---|
| 114 | make_dormant(p_tcb);
|
|---|
| 115 | if ((p_tcb->p_tinib->tskatr & TA_ACT) != 0U) {
|
|---|
| 116 | make_active(p_tcb);
|
|---|
| 117 | }
|
|---|
| 118 | }
|
|---|
| 119 | queue_initialize(&free_tcb);
|
|---|
| 120 | for (j = 0; i < tnum_tsk; i++, j++) {
|
|---|
| 121 | p_tcb = &(tcb_table[i]);
|
|---|
| 122 | p_tinib = &(atinib_table[j]);
|
|---|
| 123 | p_tinib->tskatr = TA_NOEXS;
|
|---|
| 124 | p_tcb->p_tinib = ((const TINIB *) p_tinib);
|
|---|
| 125 | queue_insert_prev(&free_tcb, &(p_tcb->task_queue));
|
|---|
| 126 | }
|
|---|
| 127 | }
|
|---|
| 128 |
|
|---|
| 129 | #endif /* TOPPERS_tskini */
|
|---|
| 130 |
|
|---|
| 131 | /*
|
|---|
| 132 | * ビットマップサーチ関数
|
|---|
| 133 | *
|
|---|
| 134 | * bitmap内の1のビットの内，最も下位（右）のものをサーチし，そのビッ
|
|---|
| 135 | * ト番号を返す．ビット番号は，最下位ビットを0とする．bitmapに0を指定
|
|---|
| 136 | * してはならない．この関数では，bitmapが16ビットであることを仮定し，
|
|---|
| 137 | * uint16_t型としている．
|
|---|
| 138 | *
|
|---|
| 139 | * ビットサーチ命令を持つプロセッサでは，ビットサーチ命令を使うように
|
|---|
| 140 | * 書き直した方が効率が良い場合がある．このような場合には，ターゲット
|
|---|
| 141 | * 依存部でビットサーチ命令を使ったbitmap_searchを定義し，
|
|---|
| 142 | * OMIT_BITMAP_SEARCHをマクロ定義すればよい．また，ビットサーチ命令の
|
|---|
| 143 | * サーチ方向が逆などの理由で優先度とビットとの対応を変更したい場合に
|
|---|
| 144 | * は，PRIMAP_BITをマクロ定義すればよい．
|
|---|
| 145 | *
|
|---|
| 146 | * また，ライブラリにffsがあるなら，次のように定義してライブラリ関数を
|
|---|
| 147 | * 使った方が効率が良い可能性もある．
|
|---|
| 148 | * #define bitmap_search(bitmap) (ffs(bitmap) - 1)
|
|---|
| 149 | */
|
|---|
| 150 | #ifndef PRIMAP_BIT
|
|---|
| 151 | #define PRIMAP_BIT(pri) (1U << (pri))
|
|---|
| 152 | #endif /* PRIMAP_BIT */
|
|---|
| 153 |
|
|---|
| 154 | #ifndef OMIT_BITMAP_SEARCH
|
|---|
| 155 |
|
|---|
| 156 | static const unsigned char bitmap_search_table[] = { 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,
|
|---|
| 157 | 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0 };
|
|---|
| 158 |
|
|---|
| 159 | Inline uint_t
|
|---|
| 160 | bitmap_search(uint16_t bitmap)
|
|---|
| 161 | {
|
|---|
| 162 | uint_t n = 0U;
|
|---|
| 163 |
|
|---|
| 164 | assert(bitmap != 0U);
|
|---|
| 165 | if ((bitmap & 0x00ffU) == 0U) {
|
|---|
| 166 | bitmap >>= 8;
|
|---|
| 167 | n += 8;
|
|---|
| 168 | }
|
|---|
| 169 | if ((bitmap & 0x0fU) == 0U) {
|
|---|
| 170 | bitmap >>= 4;
|
|---|
| 171 | n += 4;
|
|---|
| 172 | }
|
|---|
| 173 | return(n + bitmap_search_table[(bitmap & 0x0fU) - 1]);
|
|---|
| 174 | }
|
|---|
| 175 |
|
|---|
| 176 | #endif /* OMIT_BITMAP_SEARCH */
|
|---|
| 177 |
|
|---|
| 178 | /*
|
|---|
| 179 | * 優先度ビットマップが空かのチェック
|
|---|
| 180 | */
|
|---|
| 181 | Inline bool_t
|
|---|
| 182 | primap_empty(void)
|
|---|
| 183 | {
|
|---|
| 184 | return(ready_primap == 0U);
|
|---|
| 185 | }
|
|---|
| 186 |
|
|---|
| 187 | /*
|
|---|
| 188 | * 優先度ビットマップのサーチ
|
|---|
| 189 | */
|
|---|
| 190 | Inline uint_t
|
|---|
| 191 | primap_search(void)
|
|---|
| 192 | {
|
|---|
| 193 | return(bitmap_search(ready_primap));
|
|---|
| 194 | }
|
|---|
| 195 |
|
|---|
| 196 | /*
|
|---|
| 197 | * 優先度ビットマップのセット
|
|---|
| 198 | */
|
|---|
| 199 | Inline void
|
|---|
| 200 | primap_set(uint_t pri)
|
|---|
| 201 | {
|
|---|
| 202 | ready_primap |= PRIMAP_BIT(pri);
|
|---|
| 203 | }
|
|---|
| 204 |
|
|---|
| 205 | /*
|
|---|
| 206 | * 優先度ビットマップのクリア
|
|---|
| 207 | */
|
|---|
| 208 | Inline void
|
|---|
| 209 | primap_clear(uint_t pri)
|
|---|
| 210 | {
|
|---|
| 211 | ready_primap &= ~PRIMAP_BIT(pri);
|
|---|
| 212 | }
|
|---|
| 213 |
|
|---|
| 214 | /*
|
|---|
| 215 | * 最高優先順位タスクのサーチ
|
|---|
| 216 | */
|
|---|
| 217 | #ifdef TOPPERS_tsksched
|
|---|
| 218 |
|
|---|
| 219 | TCB *
|
|---|
| 220 | search_schedtsk(void)
|
|---|
| 221 | {
|
|---|
| 222 | uint_t schedpri;
|
|---|
| 223 |
|
|---|
| 224 | schedpri = primap_search();
|
|---|
| 225 | return((TCB *)(ready_queue[schedpri].p_next));
|
|---|
| 226 | }
|
|---|
| 227 |
|
|---|
| 228 | #endif /* TOPPERS_tsksched */
|
|---|
| 229 |
|
|---|
| 230 | /*
|
|---|
| 231 | * 実行できる状態への遷移
|
|---|
| 232 | *
|
|---|
| 233 | * 実行すべきタスクを更新するのは，実行できるタスクがなかった場合と，
|
|---|
| 234 | * p_tcbの優先度が実行すべきタスクの優先度よりも高い場合である．
|
|---|
| 235 | */
|
|---|
| 236 | #ifdef TOPPERS_tskrun
|
|---|
| 237 |
|
|---|
| 238 | void
|
|---|
| 239 | make_runnable(TCB *p_tcb)
|
|---|
| 240 | {
|
|---|
| 241 | uint_t pri = p_tcb->priority;
|
|---|
| 242 |
|
|---|
| 243 | queue_insert_prev(&(ready_queue[pri]), &(p_tcb->task_queue));
|
|---|
| 244 | primap_set(pri);
|
|---|
| 245 |
|
|---|
| 246 | if (dspflg) {
|
|---|
| 247 | if (p_schedtsk == (TCB *) NULL || pri < p_schedtsk->priority) {
|
|---|
| 248 | p_schedtsk = p_tcb;
|
|---|
| 249 | }
|
|---|
| 250 | }
|
|---|
| 251 | }
|
|---|
| 252 |
|
|---|
| 253 | #endif /* TOPPERS_tskrun */
|
|---|
| 254 |
|
|---|
| 255 | /*
|
|---|
| 256 | * 実行できる状態から他の状態への遷移
|
|---|
| 257 | *
|
|---|
| 258 | * 実行すべきタスクを更新するのは，p_tcbが実行すべきタスクであった場合
|
|---|
| 259 | * である．p_tcbと同じ優先度のタスクが他にある場合は，p_tcbの次のタス
|
|---|
| 260 | * クが実行すべきタスクになる．そうでない場合は，レディキューをサーチ
|
|---|
| 261 | * する必要がある．
|
|---|
| 262 | */
|
|---|
| 263 | #ifdef TOPPERS_tsknrun
|
|---|
| 264 |
|
|---|
| 265 | void
|
|---|
| 266 | make_non_runnable(TCB *p_tcb)
|
|---|
| 267 | {
|
|---|
| 268 | uint_t pri = p_tcb->priority;
|
|---|
| 269 | QUEUE *p_queue = &(ready_queue[pri]);
|
|---|
| 270 |
|
|---|
| 271 | queue_delete(&(p_tcb->task_queue));
|
|---|
| 272 | if (queue_empty(p_queue)) {
|
|---|
| 273 | primap_clear(pri);
|
|---|
| 274 | if (p_schedtsk == p_tcb) {
|
|---|
| 275 | assert(dspflg);
|
|---|
| 276 | p_schedtsk = primap_empty() ? (TCB *) NULL : search_schedtsk();
|
|---|
| 277 | }
|
|---|
| 278 | }
|
|---|
| 279 | else {
|
|---|
| 280 | if (p_schedtsk == p_tcb) {
|
|---|
| 281 | assert(dspflg);
|
|---|
| 282 | p_schedtsk = (TCB *)(p_queue->p_next);
|
|---|
| 283 | }
|
|---|
| 284 | }
|
|---|
| 285 | }
|
|---|
| 286 |
|
|---|
| 287 | #endif /* TOPPERS_tsknrun */
|
|---|
| 288 |
|
|---|
| 289 | /*
|
|---|
| 290 | * 休止状態への遷移
|
|---|
| 291 | */
|
|---|
| 292 | #ifdef TOPPERS_tskdmt
|
|---|
| 293 |
|
|---|
| 294 | void
|
|---|
| 295 | make_dormant(TCB *p_tcb)
|
|---|
| 296 | {
|
|---|
| 297 | p_tcb->tstat = TS_DORMANT;
|
|---|
| 298 | p_tcb->bpriority = p_tcb->p_tinib->ipriority;
|
|---|
| 299 | p_tcb->priority = p_tcb->p_tinib->ipriority;
|
|---|
| 300 | p_tcb->wupque = false;
|
|---|
| 301 | p_tcb->raster = false;
|
|---|
| 302 | p_tcb->enater = true;
|
|---|
| 303 | LOG_TSKSTAT(p_tcb);
|
|---|
| 304 | }
|
|---|
| 305 |
|
|---|
| 306 | #endif /* TOPPERS_tskdmt */
|
|---|
| 307 |
|
|---|
| 308 | /*
|
|---|
| 309 | * 休止状態から実行できる状態への遷移
|
|---|
| 310 | */
|
|---|
| 311 | #ifdef TOPPERS_tskact
|
|---|
| 312 |
|
|---|
| 313 | void
|
|---|
| 314 | make_active(TCB *p_tcb)
|
|---|
| 315 | {
|
|---|
| 316 | activate_context(p_tcb);
|
|---|
| 317 | p_tcb->tstat = TS_RUNNABLE;
|
|---|
| 318 | LOG_TSKSTAT(p_tcb);
|
|---|
| 319 | make_runnable(p_tcb);
|
|---|
| 320 | }
|
|---|
| 321 |
|
|---|
| 322 | #endif /* TOPPERS_tskact */
|
|---|
| 323 |
|
|---|
| 324 | /*
|
|---|
| 325 | * タスクの優先度の変更
|
|---|
| 326 | *
|
|---|
| 327 | * タスクが実行できる状態の場合には，レディキューの中での位置を変更す
|
|---|
| 328 | * る．オブジェクトの待ちキューの中で待ち状態になっている場合には，待
|
|---|
| 329 | * ちキューの中での位置を変更する．
|
|---|
| 330 | *
|
|---|
| 331 | * 実行すべきタスクを更新するのは，(1) p_tcbが実行すべきタスクであって，
|
|---|
| 332 | * その優先度を下げた場合，(2) p_tcbが実行すべきタスクではなく，変更後
|
|---|
| 333 | * の優先度が実行すべきタスクの優先度よりも高い場合である．(1)の場合に
|
|---|
| 334 | * は，レディキューをサーチする必要がある．
|
|---|
| 335 | */
|
|---|
| 336 | #ifdef TOPPERS_tskpri
|
|---|
| 337 |
|
|---|
| 338 | void
|
|---|
| 339 | change_priority(TCB *p_tcb, uint_t newpri, bool_t mtxmode)
|
|---|
| 340 | {
|
|---|
| 341 | uint_t oldpri;
|
|---|
| 342 |
|
|---|
| 343 | oldpri = p_tcb->priority;
|
|---|
| 344 | p_tcb->priority = newpri;
|
|---|
| 345 |
|
|---|
| 346 | if (TSTAT_RUNNABLE(p_tcb->tstat)) {
|
|---|
| 347 | /*
|
|---|
| 348 | * タスクが実行できる状態の場合
|
|---|
| 349 | */
|
|---|
| 350 | queue_delete(&(p_tcb->task_queue));
|
|---|
| 351 | if (queue_empty(&(ready_queue[oldpri]))) {
|
|---|
| 352 | primap_clear(oldpri);
|
|---|
| 353 | }
|
|---|
| 354 | if (mtxmode) {
|
|---|
| 355 | queue_insert_next(&(ready_queue[newpri]), &(p_tcb->task_queue));
|
|---|
| 356 | }
|
|---|
| 357 | else {
|
|---|
| 358 | queue_insert_prev(&(ready_queue[newpri]), &(p_tcb->task_queue));
|
|---|
| 359 | }
|
|---|
| 360 | primap_set(newpri);
|
|---|
| 361 |
|
|---|
| 362 | if (dspflg) {
|
|---|
| 363 | if (p_schedtsk == p_tcb) {
|
|---|
| 364 | if (newpri >= oldpri) {
|
|---|
| 365 | p_schedtsk = search_schedtsk();
|
|---|
| 366 | }
|
|---|
| 367 | }
|
|---|
| 368 | else {
|
|---|
| 369 | if (mtxmode ? newpri <= p_schedtsk->priority
|
|---|
| 370 | : newpri < p_schedtsk->priority) {
|
|---|
| 371 | p_schedtsk = p_tcb;
|
|---|
| 372 | }
|
|---|
| 373 | }
|
|---|
| 374 | }
|
|---|
| 375 | }
|
|---|
| 376 | else {
|
|---|
| 377 | if (TSTAT_WAIT_WOBJCB(p_tcb->tstat)) {
|
|---|
| 378 | /*
|
|---|
| 379 | * タスクが，同期・通信オブジェクトの管理ブロックの共通部
|
|---|
| 380 | * 分（WOBJCB）の待ちキューにつながれている場合
|
|---|
| 381 | */
|
|---|
| 382 | wobj_change_priority(((WINFO_WOBJ *)(p_tcb->p_winfo))->p_wobjcb,
|
|---|
| 383 | p_tcb);
|
|---|
| 384 | }
|
|---|
| 385 | }
|
|---|
| 386 | }
|
|---|
| 387 |
|
|---|
| 388 | #endif /* TOPPERS_tskpri */
|
|---|
| 389 |
|
|---|
| 390 | /*
|
|---|
| 391 | * レディキューの回転
|
|---|
| 392 | *
|
|---|
| 393 | * 実行すべきタスクを更新するのは，実行すべきタスクがタスクキューの末
|
|---|
| 394 | * 尾に移動した場合である．
|
|---|
| 395 | */
|
|---|
| 396 | #ifdef TOPPERS_tskrot
|
|---|
| 397 |
|
|---|
| 398 | void
|
|---|
| 399 | rotate_ready_queue(QUEUE *p_queue)
|
|---|
| 400 | {
|
|---|
| 401 | QUEUE *p_entry;
|
|---|
| 402 |
|
|---|
| 403 | if (!queue_empty(p_queue) && p_queue->p_next->p_next != p_queue) {
|
|---|
| 404 | p_entry = queue_delete_next(p_queue);
|
|---|
| 405 | queue_insert_prev(p_queue, p_entry);
|
|---|
| 406 | if (dspflg) {
|
|---|
| 407 | if (p_schedtsk == (TCB *) p_entry) {
|
|---|
| 408 | p_schedtsk = (TCB *)(p_queue->p_next);
|
|---|
| 409 | }
|
|---|
| 410 | }
|
|---|
| 411 | }
|
|---|
| 412 | }
|
|---|
| 413 |
|
|---|
| 414 | #endif /* TOPPERS_tskrot */
|
|---|
| 415 |
|
|---|
| 416 | /*
|
|---|
| 417 | * タスクの終了処理
|
|---|
| 418 | */
|
|---|
| 419 | #ifdef TOPPERS_tskterm
|
|---|
| 420 |
|
|---|
| 421 | void
|
|---|
| 422 | task_terminate(TCB *p_tcb)
|
|---|
| 423 | {
|
|---|
| 424 | if (TSTAT_RUNNABLE(p_tcb->tstat)) {
|
|---|
| 425 | make_non_runnable(p_tcb);
|
|---|
| 426 | }
|
|---|
| 427 | else if (TSTAT_WAITING(p_tcb->tstat)) {
|
|---|
| 428 | wait_dequeue_wobj(p_tcb);
|
|---|
| 429 | wait_dequeue_tmevtb(p_tcb);
|
|---|
| 430 | }
|
|---|
| 431 | if (p_tcb->p_lastmtx != NULL) {
|
|---|
| 432 | (*mtxhook_release_all)(p_tcb);
|
|---|
| 433 | }
|
|---|
| 434 | make_dormant(p_tcb);
|
|---|
| 435 | if (p_tcb->actque) {
|
|---|
| 436 | p_tcb->actque = false;
|
|---|
| 437 | make_active(p_tcb);
|
|---|
| 438 | }
|
|---|
| 439 | }
|
|---|
| 440 |
|
|---|
| 441 | #endif /* TOPPERS_tskterm */
|
|---|
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