??? OSEK OS是針對(duì)汽車應(yīng)用特點(diǎn)而專門制定的一個(gè)小型RTOS規(guī)范，具有以下特點(diǎn)：
??? (1)可移植性，所有API都是標(biāo)準(zhǔn)化的并且在功能上都有明確的定義。
　　(2)可擴(kuò)展性，OSEK OS要求通用于各種類型的ECU，因此一方面系統(tǒng)要高度地模塊化， 同時(shí)能進(jìn)行靈活的配置。
　　(3)汽車應(yīng)用需要的可靠性、實(shí)用性等。由于采用微內(nèi)核結(jié)構(gòu)，其微內(nèi)核部分代碼數(shù)量小， 各個(gè)部分之間關(guān)系不是很復(fù)雜， 可以保證代碼的正確性。當(dāng)增加操作系統(tǒng)功能時(shí)， 只需在核外調(diào)試和運(yùn)行， 不會(huì)危及到微核， 整個(gè)系統(tǒng)的安全系數(shù)也比較高。
2?符合OSEK/VDX規(guī)范的優(yōu)先級(jí)反序算法
　　OSEK OS與μC/OS-II內(nèi)核在優(yōu)先級(jí)順序上采取不同使用方法。在μC/OS-II內(nèi)核的64個(gè)優(yōu)先級(jí)中，數(shù)字越小表明級(jí)別越高。而OSEK標(biāo)準(zhǔn)相反，要求數(shù)字越大級(jí)別越高。為了實(shí)現(xiàn)符合OSEK汽車電子國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的汽車嵌入式系統(tǒng)，本文針對(duì)μC/OS-II內(nèi)核，設(shè)計(jì)了符合OSEK OS標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于優(yōu)先級(jí)的要求。
??? 運(yùn)行最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)的實(shí)現(xiàn)步驟^[4]：首先使已經(jīng)創(chuàng)建的任務(wù)進(jìn)入就緒表，然后查詢就緒表中優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)，最后通過調(diào)度函數(shù)運(yùn)行該最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)。在μC/OS-II操作系統(tǒng)中，定義了2個(gè)數(shù)組OSMapTbl[ ]和OSUnMapTbl[ ]以及1張就緒表。就緒表中有2個(gè)變量：OSRdyTbl[ ]和OSRdyGrp。在OSRdyGrp中，任務(wù)按優(yōu)先級(jí)分組，由于μC/OS-II操作系統(tǒng)的優(yōu)先級(jí)定義為64級(jí)，所以8個(gè)任務(wù)定為一組。OSRdyGrp中的每一位表示8組任務(wù)中每一組是否有進(jìn)入就緒態(tài)的任務(wù)。任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)時(shí)，OSRdyTbl[ ]中的相應(yīng)元素的相應(yīng)位置為1。OSRdyGrp和OSRdyTbl[ ]之間的關(guān)系為：當(dāng)OSRdyTbl[i](0≤i≤7)中的任何1位是1時(shí)，OSRdyGrp的第i位置1。任務(wù)優(yōu)先級(jí)prio的低3位確定任務(wù)在就緒表OSRdyTbl[ ]中的位置，緊接著的3位表示任務(wù)占據(jù)OSRdyGrp的第幾位。
　　在μC/OS-II中，使任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)的方法是：
??? OSRdyGrp|=OSMapTbl[prio>>3]；
??? OSRdyTbl[prio>>3]|=OSMapTbl[prio&0 x 07]
??? 其中，(prio>>3)表示優(yōu)先級(jí)在變量OSRdyGrp中的位置；(prio&0x07)表示優(yōu)先級(jí)在變量OSRdyTbl[ ]中的位置。|=表示將OSMapTbl[ ]的值與OSRdyGrp按位“或”，該方法中，第1句的含義是使就緒表變量OSRdyGrp置位， 第2句則使就緒表變量OSRdyTbl[ ]置位。
??? 任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)以后，操作系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用程序，通過調(diào)度函數(shù)調(diào)用已經(jīng)就緒的任務(wù)。由于CPU的使用權(quán)只能被一個(gè)任務(wù)占有，此時(shí)需要找出就緒表中優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)投入運(yùn)行，這一過程由如下代碼表示：
??? y=OSUnMapTbl[OSRdyGrp]；
??? x=OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]；
??? prio=(y<<3)+x；
　　OSUnMapTbl[ ]表用來查找已經(jīng)就緒的優(yōu)先級(jí)最高的任務(wù)。利用此表，可以不用遍歷所有就緒的任務(wù)而直接找到就緒了的最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)，節(jié)省系統(tǒng)調(diào)度時(shí)間，提高CPU利用率，增強(qiáng)內(nèi)核實(shí)時(shí)性。在該代碼段中，第1句表示找出就緒任務(wù)中最高優(yōu)先級(jí)所處變量OSRdyGrp中的位置碼y， 第2句則找出了該優(yōu)先級(jí)在變量OSRdyTbl[ ]中的位置碼x，第3句根據(jù)y與x求出就緒表中任務(wù)的最高優(yōu)先級(jí)。
　　當(dāng)任務(wù)運(yùn)行完畢(即任務(wù)進(jìn)入掛起、等待狀態(tài)時(shí))或者任務(wù)被刪除，需要將任務(wù)從就緒表中刪除。具體實(shí)現(xiàn)方法：
??? if((OSRdyTbl[prio>>3]&～OSMapTbl[prio&0x07])==0)
??? OSRdyGrp &=～OSMapTbl[prio>>3]
??? 針對(duì)以上μC/OS-II操作系統(tǒng)對(duì)優(yōu)先級(jí)使用的描述，本文提出了一種將優(yōu)先級(jí)反序的方法，用來與OSEK/VDX的操作系統(tǒng)規(guī)范相對(duì)應(yīng)。
??? 首先，將就緒表中的內(nèi)容反序，OSMapTbl[ ]的值保持不變，結(jié)果如圖2所示。

??? 同時(shí)把任務(wù)進(jìn)入就緒態(tài)的方法修改為：
??? OSRdyGrp|=OSMapTbl[(～prio)&0 x 3 F>>3]；
??? OSRdyTbl[(OSMapTbl)>>3]|=OSMapTbl[((～prio)&0 x 3 F)& 0 x 07]；
　　其次，在OSUnMapTbl[ ]的值維持原狀的基礎(chǔ)上，把找出就緒態(tài)中優(yōu)先級(jí)最高任務(wù)的方法做如下改動(dòng)：
??? y=OSUnMapTbl[OSRdyGrp]；
??? x=OSUnMapTbl[OSRdy[y]]；
??? prio=((7-y)<<3)+x；
　　最后，任務(wù)退出就緒狀態(tài)所用的方法也需要改變：
??? if((OSRdyTbl[((～prio)&0 x 3 F)>>3]&=～OSMapTbl[((～prio)& 0 x 3 F)& 0 x 0 7])==0)
??? OSRdyGrp&=～OSMapTbl[((~prio)& 0 x 3 F)>>3]
3? 測(cè)試
??? 為了驗(yàn)證系統(tǒng)的可靠性，使用以MC9S12DP256B芯片為主的電控單元開發(fā)板、背景調(diào)試模式的BDM調(diào)試器^[5]和示波器對(duì)上面算法的修改做了測(cè)試，利用Codewarrior編譯器將操作系統(tǒng)下載到開發(fā)板上。測(cè)試實(shí)驗(yàn)環(huán)境如圖3所示。

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3.1? 測(cè)試方案
??? 首先在主函數(shù)中創(chuàng)建一個(gè)優(yōu)先級(jí)為60的MainTask任務(wù)，然后調(diào)用OSStart()函數(shù)使操作系統(tǒng)開始運(yùn)行。在MainTask里，先對(duì)時(shí)鐘進(jìn)行初始化，并創(chuàng)建2個(gè)優(yōu)先級(jí)分別為55和50的任務(wù)Taska和Taskb，在Taska中設(shè)置PORTB_BIT0=1、PORTB_BIT0=0，并持續(xù)50萬個(gè)計(jì)數(shù)值。Taskb中設(shè)置PORTB_BIT1=1。在MainTask任務(wù)循環(huán)里，先設(shè)置PORTB_BIT2=1，再通過OSTimeGet()函數(shù)為自己設(shè)置計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到預(yù)定值時(shí)，將自己掛起。
3.2? 測(cè)試結(jié)果
??? 通過觀察開發(fā)板上相對(duì)于PORTB口的指示燈，發(fā)現(xiàn)2燈(對(duì)應(yīng)PORTB_BIT2位)先滅(開發(fā)板上端口置1表示燈滅，因?yàn)殒i存處于一直滅掉狀態(tài))，之后0燈(對(duì)應(yīng)PORTB_BIT0位)滅亮交替，而1燈(對(duì)應(yīng)PORTB_BIT1位)一直沒有變化(沒有執(zhí)行到該任務(wù)，優(yōu)先級(jí)最低)。測(cè)試結(jié)果如圖4所示。圖中示波器1通道表示Taska對(duì)應(yīng)的輸出口PORTB_BIT0，保持高電平的2μs是執(zhí)行PORTB_BIT0=1這一語(yǔ)句所用的時(shí)間，保持低電平的3.6 μs是執(zhí)行持續(xù)50萬個(gè)計(jì)數(shù)值得PORTB_BIT0=0語(yǔ)句；示波器2通道表示MainTask對(duì)應(yīng)的輸出口PORTB_BIT2。測(cè)試結(jié)果的波形顯示與端口燈的顯示情況完全符合，說明優(yōu)先級(jí)反序算法是正確的。

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??? 本文實(shí)現(xiàn)了優(yōu)先級(jí)符合OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)的汽車電子嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)際測(cè)試表明，該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，能夠?yàn)閼?yīng)用程序提供良好的運(yùn)行環(huán)境，適應(yīng)于要求反應(yīng)可靠的汽車控制系統(tǒng)，具有良好的應(yīng)用前景。