1. 訊息郵箱Mbox

      Mbox用於多工間單一訊息的傳遞，uC/OS-II使用ECB管理Mbox的基本資訊，OSEventPtr指向建立Mbox時指定的記憶體空間。事件的建立由具體的事件管理程式實現。主要包含在C原始檔OS_MBOX.C中。

• OS_EVENT *OSMboxCreate(void *msg);
• void *OSMboxPend(OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err);
• void *OSMboxAccept(OS_EVENT *pevent);
• INT8U OSMboxPost(OS_EVENT *pevent, void *msg);
• INT8U OSMboxPostOpt(OS_EVENT *pevent, void *msg, INT8U opt);
• OS_EVENT *OSMboxDel(OS_EVENT *pevent, INT8U opt, INT8U *err);
• INT8U OSMboxQuery(OS_EVENT *pevent, OS_MBOX_DATA *);

2. 訊息佇列msgQ

(1) msgQ基本內容

      msgQ是uC/OS-II任務間通訊的機制，可實現多條訊息傳遞，即可以同時儲存多條訊息。uC/OS-II使用迴圈佇列管理機制。主要包含在C原始檔OS_Q.C中。

      msgQ管理：使用指標陣列儲存所有訊息的位置；使用QCB標識指標陣列中訊息的基本資訊；使用ECB管理整個msgQ。QCB在編譯時分配空間，即當前系統中可用的msgQ個數是預先設定的，系統執行時不能修改。

(2) msgQ全域性變數

• OS_EXT OS_Q *OSQTbl[OS_MAX_QS]; 　　//QCB結構體陣列
• OS_EXT OS_Q *OSQFreeList;                    //空閒QCB頭指標
• typedef struct os_q{                                //訊息佇列控制塊

　　　　　　struct os_q *OSQPtr;        //用於構建空閒QCB連結串列

　　　　　　void **OSQStart;              //指向msgQ指標陣列的起始位置

　　　　　　void **OSQEnd;               //指向msgQ指標陣列的結束位置

　　　　　　void **OSQIn;    //指向msgQ指標陣列下一個可以插入訊息的位置

　　　　　　void **OSQOut; //指向msgQ指標陣列下一個可以讀出訊息的位置

　　　　　　INT16U OSQSize;            //msgQ指標陣列的大小

　　　　　　INT16U OSQEntries;              //msgQ指標陣列當前可以讀取的訊息個數

              }OS_Q;

(3) msgQ管理函式

• OS_EVENT *OSQCreate(void **start, INT16U size);
• INT8U OSQPost(OS_EVENT *pevent, void *msg); //傳送訊息到隊尾
• INT8U OSQPostFront(OS_EVENT *pevent, void *msg);      //msg至隊首
• INT8U OSQPostOpt(OS_EVENT *pevent, void *msg, INT8U opt);
• void *OSQPend(OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err);
• void *OSQAccept(OS_EVENT *pevent, INT8U *err);
• OS_EVENT *OSQDel(OS_EVENT *pevent, INT8U opt, INT8U *err);
• INT8U OSQQuery(OS_EVENT *pevent, OS_Q_DATA*);
• INT8U OSQFlush(OS_EVENT *pevent);

(4) msgQ幾個問題

      uC/OS-II中，什麼是事件？事件是uC/OS-II管理任務間同步與通訊的機制。

      事件是處理事件的物件感興趣的，能夠感知或捕獲到一種事件狀態的改變。

3. 訊號量Sem

      Sem主要用來實現任務間同步及標識某類資源的可用個數，即某個特定資源可供多少任務同時使用。主要包含在C原始檔OS_SEM.C中。

• OS_EVENT *OSSemCreate(INT16U cnt);
• void OSSemPend(OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err);
• INT16U OSSemAccept(OS_EVENT *pevent);
• INT8U OSSemPost(OS_EVENT *pevent);
• OS_EVENT *OSSemDel(OS_EVENT *pevent, INT8U opt, INT8U *err);
• INT8U OSSemQuery(OS_EVENT *pevent, OS_SEM_DATA*);
• void OSSemSet(OS_EVENT *pevent, INT16U cnt, INT8U *err);

4. 互斥鎖Mutex

(1) Mutex基本原理

      Mutex用來實現對資源的排他性訪問，可能引起優先順序反轉。任何任務在佔有某個互斥鎖事件時，都不能阻塞等待其它任何事件，否則會造成死鎖。主要包含在C原始檔OS_MUTEX.C中。

      優先順序反轉是指，低優先順序任務佔有高優先順序任務執行所需的資源，而使高優先順序不得不等低優先順序任務把資源釋放才能執行。

      uC/OS-II使用ECB管理Mutex，其成員變數OSEventCnt：高8位儲存Mutex被使用時提供給任務的prio；低8位在沒有任務佔有Mutex時為0xFF，否則為佔有任務的prio。

      優先順序反轉及優先順序反轉避免分別如下圖所示：

(2) 提升/恢復優先順序

    a) 提升Mutex擁有者任務的優先順序的相關操作：

• 如果該任務原來處於就緒狀態，則從就緒表中將其刪除；如果該任務正在等待某個事件，則從該事件的任務等待表中將其刪除；
• 修改擁有Mutex的TCB，將其OSTCBPrio修改為欲提升的優先順序；
• 如果該任務處於就緒狀態，則將提升的優先順序載入到任務就緒表中；如果該任務未就緒且正在等待某個事件，則將提升的優先順序新增到該事件的任務等待表中，並修改TCB中OSTCBEventPtr；
• 修改TCB中與優先順序相關的成員變數。

    b) 恢復Mutex擁有任務的優先順序的相關操作：

• 從任務就緒表中刪除提升過的優先順序值，修改當前TCB中與優先順序相關的所有成員變數；
• 再次保留提升的優先順序值控制塊入口，避免將其分配給其它任務。

（3）Mutex管理函式

• #define  OS_MUTEX_KEEP_LOWER_8   0x00FF
• #define  OS_MUTEX_KEEP_UPPER_8   0xFF00
• #define  OS_MUTEX_AVAILABLE      0x00FF

• OS_EVENT *OSMutexCreate(INT8U prio, INT8U *err);
• void OSMutexPend(OS_EVENT *pevent, INT16U timeout, INT8U *err);
• INT8U OSMutexAccept(OS_EVENT *pevent, INT8U *err);
• INT8U OSMutexPost(OS_EVENT *pevent);
• OS_EVENT *OSMutexDel(OS_EVENT*, INT8U opt, INT8U *err);
• INT8U OSMutexQuery(OS_EVENT*, OS_MUTEX_DATA*);

5. 事件組標誌Flag

(1) Flag基本原理

      uC/OS-II提供事件組標誌實現多事件管理。Flag只是使用0/1來表示某個事件是否發生過，而不能直接被用來傳遞資料和訊息。可以選擇性地設定一個Flag最多可以管理的任務同步狀態。主要包含在C原始檔OS_FLAG.C中。

(2) Flag資料結構

• #define OS_FLAGS_NBITS 8/16/32     //定義OS_FLAGS的位數
• FCB結構體：

　　　typedef struct os_flag_grp{

      　　　　INT8U OSFlagType;                       　//事件型別

      　　　　void *OSFlagWaitList;                      //指向等待的任務連結串列

      　　　　OS_FLAGS OSFlagFlags;             　　//訊號列表

      　　　　INT8U OSFlagName[OS_FLAG_NAME_SIZE];

　　　　}OS_FLAG_GRP;

• 事件標誌等待連結串列結點

　　　typedef struct os_flag_node{

      　　　　void *OSFlagNodeNext;

      　　　　void *OSFlagNodePrev;

      　　　　void *OSFlagNodeTCB;

      　　　　void *OSFlagNodeFlagGrp;          //指向此任務所等待的事件組標誌

      　　　　OS_FLAGS OSFlagNodeFlags;     //等待的事件

      　　　　INT8U OSFlagNodeWaitType;       //等待方式

　　　　}OS_FLAG_NODE;

• OS_EXT OS_FLAG_GRP OSFlagTbl[OS_MAX_FLAGS];
• OS_EXT OS_FLAG_GRP *OSFlagFreeList;
• OS_FLAG_GRP *OSFlagCreate(OS_FLAGS flags, INT8U *err);
• OS_FLAGS OSFlagPend(OS_FLAG_GRP *pgrp, OS_FLAGS flags,

(3) Flag管理函式

• INT8U wait_type, INT16U timeout, INT8U *err);
• static void OS_FlagBlock(OS_FLAG_GRP *pgrp, 

　　　　　　　　　　　　OS_FLAG_NODE *pnode,

　　　　　　　　　　　　OS_FLAGS flags,

　　　　　　　　　　　　INT8U wait_type,    //掛起任務，

　　　　　　　　　　　　INT16U timeout);     //直到等待的事件或超時

            　　類似於：OS_EventTaskWait();

• void OS_FlagUnlink(OS_FLAG_NODE *pnode);   //等待超時刪除結點

　　　　　　類似於：OS_EventTO();

• OS_FLAGS OSFlagAccept(OS_FLAG_GRP *pgrp,

　　　　　　　　　　　　OS_FLAGS flags,

　　　　　　　　　　　　INT8U wait_type,

　　　　　　　　　　　　INT8U *err);

• OS_FLAGS OSFlagPost(OS_FLAG_GRP *pgrp,

　　　　　　　　　　　　OS_FLAGS flags,

　　　　　　　　　　　　INT8U opt,

　　　　　　　　　　　　INT8U *err);

• static BOOLEAN OS_FLAGTaskRdy(OS_FLAG_NODE *pnode,

　　　　　　　　　　　　OS_FLAGS flags_rdy);

• OS_FLAG_GRP *OSFlagDel(OS_FLAG_GRP*, INT8U opt, INT8U *err);
• OS_FLAGS OSFlagPendGetFlagsRdy(void);    //獲取任務就緒標誌
• OS_FLAGS OSFlagQuery(OS_FLAG_GRP*, INT8U *err);
• INT8U OSFlagNameGet(OS_FLAG_GRP*, INT8U *pname, INT8U *err);
• void OSFlagNameSet(OS_FLAG_GRP*, INT8U *pname, INT8U *err);

6. Task就緒狀態判斷？？？

    a) OSRdyTbl[ptcb->OSTCBY] & ptcb->OSTCBBitX != 0

        如：函式OSMutexPend()

    b) (ptcb->OSTCBStat & OS_STAT_SUSPEND) == OS_STAT_RDY

        如：函式OSTimeTick()

    c) ptcb->OSTCBStat == OS_STAT_RDY

        如：函式OS_EventTaskRdy()