/**********************************************************************************************
本程序只供學(xué)習(xí)使用，不得用于其它任何用途，否則后果自負(fù)。

  ARM_00_OS_Core.c file
   
  作者：Computer-lov
  建立日期：2006-5-1
  修改日期：2006-5-15
  版本：V1.0
  版權(quán)所有，盜版必究。
  任何技術(shù)問題可到我的博客上留言：    http://computer00.21ic.org
  Copyright(C) Computer-lov 2006-2016
  All rights reserved
**********************************************************************************************/

#include <ADuC7027.H>

#include "interrupt.h"
#include "LED.H"
#include "ARM_00_OS_TaskSwitch.H"
#include "my_type.h"
#include "ARM_00_OS_Core.H"
#include "UART.H"
#include "KEYS.H"
#include "Task.h"

OSpcb * OSReadyList;    //就緒態(tài)任務(wù)表表頭
OSpcb * OSSuspendList;  //掛起態(tài)任務(wù)表表頭
OSpcb * OSDelayList;    //延時(shí)態(tài)任務(wù)表表頭
OSpcb * OSCurrentPcb;   //當(dāng)前運(yùn)行的任務(wù)


OSpcb OSSystemIdlePcb;  //系統(tǒng)空閑任務(wù)
OSShortPcb OSSuspendListBottom;    //掛起態(tài)列表表底
OSShortPcb OSDelayListBottom;      //延時(shí)態(tài)列表表底 


OSdevice OSDeviceBottom;       //設(shè)備列表的底部
OSdevice * OSDeviceList;       //設(shè)備列表


volatile uint32 CopyOfIRQEN;    //用來備份IRQEN的狀態(tài)
volatile uint32 CopyOfFIQEN;    //用來備份FIQEN的狀態(tài)
volatile uint32 OSEnCrCount;    //用來統(tǒng)計(jì)進(jìn)入臨界代碼段次數(shù)


volatile uint32 TaskAmount;    //用來統(tǒng)計(jì)共有多少個(gè)任務(wù)


volatile uint32 TimeOfTaskStart;  //用來保存一個(gè)任務(wù)剛被切換到運(yùn)行態(tài)的時(shí)刻

#define OSMemoryLack       0x0000000100000000  /*錯(cuò)誤號(hào)：內(nèi)存資源不足*/

/**********************************************************************************************
功能：內(nèi)存管理。
入口參數(shù)1：Operation。操作方式。可以設(shè)置為MEMORY_ALLOCATION（分配）、MEMORY_FREE（釋放）、統(tǒng)計(jì)使用量（MEMORY_STATISTIC）
入口參數(shù)2：StartAddr。起始地址，釋放內(nèi)存時(shí)使用。
入口參數(shù)3：Length。申請(qǐng)內(nèi)存或釋放內(nèi)存時(shí)的長度，單位為字節(jié)。但實(shí)際分配時(shí)，是按塊分配的，所以分配時(shí)，
           實(shí)際分配到的數(shù)量可能會(huì)比指定的多，所以分配時(shí)，最好按塊的整數(shù)倍大小來指定分配長度。
		   
返回：32無符號(hào)型整數(shù)。
      當(dāng)操作為分配內(nèi)存時(shí)，返回32位的內(nèi)存首地址，返回0表示無足夠多的可以用內(nèi)存。
      當(dāng)操作為釋放內(nèi)存時(shí)，返回1表示釋放成功。返回0表示釋放出錯(cuò)。
	  當(dāng)操作為統(tǒng)計(jì)內(nèi)存使用量時(shí)，返回的是內(nèi)存被使用的字節(jié)數(shù)。
      當(dāng)操作為獲取緩沖池大小時(shí)，返回的是內(nèi)存緩沖池大小。

備注：緩沖池大小由OSSizeOfMemoryPool指定。每塊的大小由OSSizePerBlock指定             
**********************************************************************************************/
uint32 OSMemoryManage(uint32 Operation,uint32 StartAddr,uint32 Length)
{
  //內(nèi)存分配表
  //內(nèi)存分配表是32位整數(shù)的一維數(shù)組。用每一位來表示一塊是否被使用。當(dāng)某位設(shè)置為1時(shí)，表示那一塊被使用。
  //當(dāng)某位為0時(shí)，表示那一塊可用。
 static uint32  OSMemoryTable[OSSizeOfMemoryPool/OSSizePerBlock/32];
                                                                      
 static uint32 OSMemoryPool[OSSizeOfMemoryPool/4]; //內(nèi)存緩沖池。內(nèi)存緩沖池為一個(gè)大是數(shù)組
 
 uint32 BlankCount;    //統(tǒng)計(jì)空塊的計(jì)數(shù)器
 uint32 Mask;          //分配內(nèi)存時(shí)用的掩碼
 volatile uint32 i,j;  //循環(huán)用的變量

 OSEnterCritical();   //進(jìn)入臨界段
 
 switch(Operation)     //根據(jù)操作碼，選擇不同的操作
  {
   case MEMORY_INIT:   //如果是內(nèi)存初始化
    {
     for(i=0;i<OSSizeOfMemoryPool/OSSizePerBlock/32;i++)
      {
       OSMemoryTable[i]=0;  //則將整張內(nèi)存分配表清0
      }
     OSExitCritical();  //退出臨界段
     return 1;   //返回1
    }

   case MEMORY_ALLOCATION:  //如果是內(nèi)存分配，則
    {
     BlankCount=0;   //先將內(nèi)存空塊的數(shù)量清0
     for(i=0;i<(OSSizeOfMemoryPool/OSSizePerBlock/32);i++)  //掃描整個(gè)內(nèi)存分配表
      {
       Mask=1;   //掩碼被設(shè)置為1，即最低位為1，其它位為0。
       if(OSMemoryTable[i]==0xFFFFFFFF)  //如果該字中的所以位都為1，表示該字節(jié)對(duì)應(yīng)的所有塊都被占用
        {
         BlankCount=0;  //空塊計(jì)數(shù)器置0
         continue;      //退出本次循環(huán)，查找下一個(gè)字
        }
       for(j=0;j<32;j++)  //掃描一個(gè)字的32個(gè)bit是否有空閑的RAM
        {
         if((Mask & OSMemoryTable[i])==0)  //如果該位為0，表示該塊空閑
          {
           BlankCount++;   //空塊計(jì)數(shù)器加1。
          }
         else
          {
           BlankCount=0;  //如果遇到非空塊，則空塊計(jì)數(shù)器置0。
          }
         if((BlankCount*OSSizePerBlock)>=Length)  //如果空閑的RAM，大于或者等于需要的長度，那么分配成功
          {
           //計(jì)算被分配到的內(nèi)存的起始地址，并將其保存在StartAddr中。
           StartAddr=((uint32)OSMemoryPool)+(i*32+j+1)*OSSizePerBlock-OSSizePerBlock*BlankCount;
           while(1)  //設(shè)置被使用的塊為1
            {
             OSMemoryTable[i] |=Mask;  //將已經(jīng)被分配的標(biāo)志為1
             Mask>>=1;   //調(diào)整掩碼的值
             if(j==0)   //如果已到最低位
              {
               Mask=0x80000000; //則掩碼調(diào)整為第31位為1
               j=32;
               i--;  //移到下一位
              }
             BlankCount--;  //空塊計(jì)數(shù)減1
             j--;   //移到下一個(gè)字
             if(BlankCount==0)  //如果空塊計(jì)數(shù)器減到0，則標(biāo)志完畢
              {
               OSExitCritical();
               return StartAddr;   //將啟始地址StartAddr返回
              }
            }
          }
         Mask<<=1;  //掩碼調(diào)整，移動(dòng)到下一個(gè)塊
        }
      }
     OSExitCritical();
     return 0;  //如果沒有足夠大的內(nèi)存塊可用，則返回0，分配失敗
    }

   case MEMORY_FREE:  //如果操作碼是釋放內(nèi)存
    {
     if(Length==0)   //如果要釋放的內(nèi)存長度為0 
      {
       OSExitCritical();  //退出臨界段
       return 1;    //返回1，釋放成功
      }
     i=(StartAddr-(uint32)OSMemoryPool)/(32*OSSizePerBlock);   //計(jì)算出指定地址內(nèi)存在內(nèi)存分配表中的位置
     j=(StartAddr-(uint32)OSMemoryPool-i*32*OSSizePerBlock)/OSSizePerBlock;
     Mask=1<<j;   //將掩碼調(diào)整到對(duì)應(yīng)的值
     while(Length)  //直到全部被釋放為止
      {
       if((OSMemoryTable[i])&(Mask)==0)   //如果該內(nèi)存并未被分配，則說明發(fā)生了錯(cuò)誤，
        {
         OSExitCritical();  //推出臨界段
         return 0;      //返回0，表示釋放失敗
        }
       OSMemoryTable[i] &=~Mask;  //清除對(duì)應(yīng)的位，即釋放該塊內(nèi)存
       j++;      //調(diào)整到下一塊
       Mask<<=1;   //掩碼調(diào)整到下一塊的位置
       if(j==32)  //如果已經(jīng)到最高位
        {
         Mask=1;  //掩碼設(shè)置為1
         j=0;    //j回到最低位
         i++;    //調(diào)整下一個(gè)字
        }
       if(Length<=OSSizePerBlock)  //如果釋放完畢
        {
         Length=0;  //則Length設(shè)置為0，退出循環(huán)
        }
       else  //如果沒釋放完畢
        {
         Length-=OSSizePerBlock;  //則長度減小一個(gè)塊的量
        }
      }
     OSExitCritical();  //退出臨界段
     return 1;  //返回1，表示釋放成功
    }

   case MEMORY_STATISTIC:  //如果操作碼是統(tǒng)計(jì)內(nèi)存使用量
    {
     Length=0;  //清Length
     for(i=0;i<OSSizeOfMemoryPool/OSSizePerBlock/32;i++)   //掃描整張內(nèi)存分配表
      {
       if(OSMemoryTable[i]==0)    //如果當(dāng)前字是全0，則該字對(duì)應(yīng)的內(nèi)存都未被分配，
        {
         continue;   //則跳過本次循環(huán)
        }
       if(OSMemoryTable[i]==0xFFFFFFFF)   //如果當(dāng)前字是全1，則該字對(duì)應(yīng)的內(nèi)存全部被分配
        {
         Length+=32*OSSizePerBlock;   //Length累加上32塊的長度
         continue;  //退出本次循環(huán)
        }
       Mask=1;   //掩碼設(shè)置為1
       for(j=0;j<32;j++)  //掃描當(dāng)前字的32bit，看是否有內(nèi)存被使用
        {
         if(OSMemoryTable[i]&Mask)  //如果該塊被使用
          {
           Length+=OSSizePerBlock;  //則Length累加一塊的長度
          }
         Mask<<=1;  //調(diào)整掩碼到下一位
        }
      }
     OSExitCritical();  //退出臨界段
     return Length;   //返回使用的內(nèi)存數(shù)量
    }

   case GET_MEMORY_POOL_SIZE:  //如果是獲取緩沖池大小，
    {
     OSExitCritical();  //退出臨界段
     return OSSizeOfMemoryPool;  //返回緩沖池的字節(jié)數(shù)
    }

   case MEMORY_TEST:  //如果是內(nèi)存檢測(cè)
    {
     j=0xFF;  //標(biāo)志j為非0，即初始化成功
     prints("Memory testing. ",1);  //顯示信息
     for(i=0;i<OSSizeOfMemoryPool/4;i++)  //檢測(cè)整個(gè)內(nèi)存緩沖池
      {
       OSMemoryPool[i]=0x55555555;   //寫入0x55555555
       if(OSMemoryPool[i]!=0x55555555)  //如果讀回的不是0x55555555
        {
         j=0;  //則測(cè)試失敗
        }
       OSMemoryPool[i]=0xAAAAAAAA;   //寫入0xAAAAAAAA
       if(OSMemoryPool[i]!=0xAAAAAAAA)  //如果讀回的不是0xAAAAAAAA
        {
         j=0;  //則測(cè)試失敗
        }
       OSMemoryPool[i]=0;   //寫入0
       if(OSMemoryPool[i]!=0)  //如果讀回的不是0
        {
         j=0;  //則測(cè)試失敗
        }
       if(i%(OSSizeOfMemoryPool/4/80)==0)  //顯示測(cè)試進(jìn)度。共顯示80個(gè)>
        {
         prints(">",0);
        }
      }
     prints("",1);
     if(j)  //如果測(cè)試成功
      {
       prints("Memory test passed.",1);  //顯示成功
      }
     else  //否則，
      {
       prints("Memroy test failed.",1);  //顯示測(cè)試失敗
      }
     OSExitCritical();  //退出臨界段
     return j;  //返回是否成功
    }
   default: OSExitCritical();return 0;
  }
}
//////////////////////////////////End of function//////////////////////////////////////////////


/**********************************************************************************************
功能：進(jìn)入臨界段。
入口參數(shù)：無。
返回：無。
備注：該函數(shù)使用的是將中斷分配寄存器清0的方法來關(guān)中斷。比起用軟中斷，運(yùn)行速度要快。
      如果要開某個(gè)中斷，則應(yīng)該先調(diào)用一次該函數(shù)，然后再修改中斷備份變量CopyOfIRQEN跟CopyOfFIQEN
	  的值，而不能直接修改IRQEN跟FIQEN的值。否則會(huì)出錯(cuò)。
**********************************************************************************************/
void OSEnterCritical(void)
{
 if(OSEnCrCount==0)   //如果前面未關(guān)中斷