近期在網(wǎng)絡(luò)上看到有很多感興趣的技術(shù)同行作了大量引用和轉(zhuǎn)載。根據(jù)在實(shí)際項(xiàng)目中的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),有必要對其再議,主要原因如下:①多任務(wù)的時(shí)間片調(diào)度在嵌入式領(lǐng)域有實(shí)用價(jià)值。一方面是很多嵌入式軟件系統(tǒng)升級有這種需求,舊的軟件模塊基于Endless Loop實(shí)現(xiàn),升級到μC/OS-II后,若要最大限度地復(fù)用舊的軟件模塊,時(shí)間片調(diào)度算法是實(shí)現(xiàn)舊的設(shè)計(jì)模式到新架構(gòu)之間最簡單的橋梁。另一方面,對于控制領(lǐng)域,存在大量的耗時(shí)任務(wù)無法自動(dòng)釋放控制權(quán),時(shí)間片調(diào)度降低了任務(wù)設(shè)計(jì)的復(fù)雜度。剛剛發(fā)布不久的μC/OS-II,推出的重大改進(jìn)之一就是增加了對Round Robin的支持,更是表明μC/OS-II的使用者們對該功能的實(shí)際需求是切實(shí)存在的。
②不更改μC/OS-II內(nèi)核代碼實(shí)現(xiàn)時(shí)間片調(diào)度。《基于μC/OS-II的時(shí)間片調(diào)度法設(shè)計(jì)》對OS內(nèi)核代碼作了修改,雖然很少但增加了系統(tǒng)耦合度,對日后的項(xiàng)目維護(hù)和第三方升級都是不利的。如果存在完全不用更改內(nèi)核而僅基于OS服務(wù)的正常調(diào)用的實(shí)現(xiàn)方案,對系統(tǒng)的可靠性和移植性都是有益的。
③相對μC/OS-III,μC/OS-II仍然有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域。μC/OS-III作出了重大的改進(jìn),增加了時(shí)間片調(diào)度,擴(kuò)展了任務(wù)數(shù)的限制,允許了同等優(yōu)先級任務(wù)的存在,更多新特性的引入帶來了內(nèi)核結(jié)構(gòu)的重整以及運(yùn)行時(shí)開銷的增加。雖然可以通過配置優(yōu)化系統(tǒng),但就大部分的應(yīng)用而言,μC/OS-II完全能夠勝任,至少不需要僅僅為了時(shí)間片調(diào)度功能而選用μC/OS-III.
1調(diào)度原理
該調(diào)度算法對系統(tǒng)的要求有兩點(diǎn):首先要建立一個(gè)額外的調(diào)度任務(wù)用于管理待調(diào)度的用戶任務(wù)時(shí)間片計(jì)時(shí)及其切換,我們將其命名為TaskRB_Scheduler;其次是保證其任務(wù)優(yōu)先級高于所有的待調(diào)度時(shí)間片任務(wù),保證調(diào)度任務(wù)能搶占所有被調(diào)度任務(wù)的控制權(quán)。
我們假設(shè)系統(tǒng)中有3個(gè)任務(wù)需要分享時(shí)間片,分別為TaskRB_1、TaskRB_2、TaskRB_3.為了實(shí)現(xiàn)時(shí)間片的調(diào)度功能,還需要額外的調(diào)度任務(wù)TaskRB Scheduler,于是系統(tǒng)中的將會(huì)有4個(gè)任務(wù)。其中,TaskRB Scheduler由初始化代碼創(chuàng)建,而待調(diào)度的3個(gè)用戶任務(wù)的創(chuàng)建和管理完全由TaskRB Scheduler任務(wù)來完成。
TaskRB_Scheduler的運(yùn)行分為兩個(gè)階段:首先是初始化階段,負(fù)責(zé)所有時(shí)間片任務(wù)的創(chuàng)立并確保其處于Suspend狀態(tài);然后是調(diào)度運(yùn)行階段,如圖1所示。