使用C语言构建一个协作式多任务系统

大橙子疯

使用了标准库头文件 `<setjmp.h>`中的 `setjmp` 和 `longjmp`两个函数，构建了一个简单的查询式协作多任务系统，支持独立栈和共享栈两种任务。

• 其中涉及到获取和设置栈的地址操作，因此还需要根据不同平台提供获取和设置栈的地址操作（一般是汇编语言，因为涉及到寄存器）
• 该调度系统仅运行在一个实际的线程中，因此本质上属于协程
• 独立栈任务都有自己独立的运行栈空间，互不干扰；共享栈任务共用一个运行栈空间。
  

特点

• 无任务优先级抢占的功能。
• 任务切换的时机完全取决于正在运行的任务，体现协作。
• 支持独立栈和共享栈两种任务，根据不同的应用场景决定。
  

* 独立栈任务具有自己的调用栈，可以随时随地阻塞任务
* 共享栈任务没有独立的调用栈，多个任务共享，不用过多考虑栈的分配问题

• 查询式的调度方式，当前任务切换时，查询下个任务是否需要执行。
• 移植性强，只需要修改设置栈和获取当前栈地址的宏即可。
• 相对于“时间片论法”的任务调度来说，查询式协作多任务系统有以下特点：
  

* 无需使用定时器做为任务调度
* 每个任务都可以使用`while`循环，用于执行任务并保持程序的运行，程序结构清晰
* 每个任务都可以随时阻塞等待，甚至可以在嵌套的子函数中阻塞等待
* 通过阻塞等待，无需使用状态机等较为复杂的方式来优化缩减每个任务的执行时长

• 相对于“RTOS操作系统”来说，查询式协作多任务系统有以下特点：
  

* 没有任务优先级抢占式的功能，因此临界资源（中断除外）和优先级反转的问题也不存在
    * 允许用户或应用程序根据需要自由地切换到下一个就绪任务
    * 通过自主调度和管理任务，查询式协作多任务系统可以提高工作效率
    * 没有操作系统的复杂

代码链接：协作式多任务系统

大橙子疯

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