IC卡電表C語(yǔ)言程序結(jié)構(gòu)性能分析

2 性能分析與任務(wù)拆分

　　以上兩種任務(wù)管理方式，前一種按任務(wù)棧的順序與時(shí)間片的大小依次進(jìn)行調(diào)度，暫且稱其為流水作業(yè)調(diào)度；而后一種，且稱其為頻率優(yōu)先調(diào)度。兩種方式各有優(yōu)缺點(diǎn)。流水作業(yè)調(diào)度的各任務(wù)具有等同優(yōu)先級(jí)，時(shí)間片一到即會(huì)被按序調(diào)用，時(shí)間片大小的次序與唯一性不作要求；缺點(diǎn)是可能導(dǎo)致時(shí)間片小的，即要求執(zhí)行得較快的任務(wù)等待過(guò)長(zhǎng)的時(shí)間。頻率優(yōu)先調(diào)度的各任務(wù)按其時(shí)間片的大小，即執(zhí)行頻率劃分優(yōu)先級(jí)，時(shí)間片小的任務(wù)，其執(zhí)行頻率高，總是具有較高的優(yōu)先權(quán)，但時(shí)間片的分配得協(xié)調(diào)，否則可能會(huì)導(dǎo)致執(zhí)行頻率低的任務(wù)長(zhǎng)時(shí)間等待。

　　要特別注意的是，兩種方式都有可能導(dǎo)致一些任務(wù)長(zhǎng)時(shí)間等待，時(shí)間片所設(shè)定的時(shí)間也因此不能作為精確時(shí)間的依據(jù)，根據(jù)系統(tǒng)的要求或需要，甚至要在任務(wù)執(zhí)行過(guò)程中進(jìn)行某些保護(hù)工作，如中斷屏蔽等，因而在進(jìn)行任務(wù)規(guī)劃時(shí)要注意。如果一個(gè)任務(wù)較繁瑣或可能要等待很長(zhǎng)時(shí)間，則應(yīng)當(dāng)考慮任務(wù)的拆分，把一個(gè)較大的任務(wù)細(xì)化為較小的任務(wù)，把一個(gè)費(fèi)時(shí)長(zhǎng)的任務(wù)劃分為多個(gè)費(fèi)時(shí)小的任務(wù)，協(xié)同完成其功能。如在等待時(shí)間長(zhǎng)的情況下，可附加一個(gè)定時(shí)任務(wù)，定時(shí)任務(wù)到則發(fā)送一個(gè)消息旗標(biāo)，主過(guò)程沒(méi)有檢測(cè)到消息旗標(biāo)就馬上返回，否則繼續(xù)執(zhí)行。下面是示例代碼，假定該任務(wù)將等待很長(zhǎng)時(shí)間，現(xiàn)將其拆分為兩個(gè)任務(wù)proc1與proc2協(xié)同完成原來(lái)的工作，proc1每100個(gè)時(shí)間單位執(zhí)行一次，而proc2每200個(gè)時(shí)間單位執(zhí)行一次。

　　//定義兩個(gè)任務(wù)，并將其加入到任務(wù)棧中。
　　code _op_ Op[proc_cnt]={…，{proc1，100}，{proc2，200}};
　　data int time1_Seg; //定義一個(gè)全局旗標(biāo)
　　//任務(wù)實(shí)現(xiàn)
　　void proc1(void){
　　　　if (time1_Seg)
　　　　　　exit;
　　　　else
　　　　　　time1_Seg=const_Time1; //如果時(shí)間到了，則恢復(fù)初值并
　　　　　　　　　　　　　　 　　　//接著執(zhí)行下列代碼。
　　　　…　　　　　　　　　　　　 //任務(wù)實(shí)際執(zhí)行代碼
　　}

　　void proc2(void){
　　　　if(time1_Seg)
　　　　time1_Seg--;
　　}

　　由上例可以看出，任務(wù)拆分后，幾乎不占過(guò)多的CPU時(shí)間，使得任務(wù)的等待時(shí)間大減，讓CPU有足夠的時(shí)間進(jìn)行任務(wù)管理與調(diào)度。同時(shí)也讓程序的結(jié)構(gòu)性與可讀性大為加強(qiáng)。

結(jié)語(yǔ)

　　基于上述思路與結(jié)構(gòu)對(duì)IC卡電表工作程序進(jìn)行全部改寫后，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)性能得到了很大改善。全部編寫完成后，程序代碼量約為3KB多一點(diǎn)，可見(jiàn)此種結(jié)構(gòu)的程序構(gòu)造并不會(huì)造成很大的系統(tǒng)開銷(大部分開銷是由于使用C的結(jié)果)，卻使開發(fā)得到了簡(jiǎn)化。這只要將系統(tǒng)細(xì)分為一系列任務(wù)，然后加入到任務(wù)棧進(jìn)行編譯即可，很適合小容量單片機(jī)系統(tǒng)的開發(fā)，而筆者也在多個(gè)系統(tǒng)中成功地應(yīng)用了此種結(jié)構(gòu)。