基于μC/OS-Ⅱ的實(shí)時(shí)分層調(diào)度算法研究

(該子系統(tǒng)模塊1中的任務(wù)在最壞的情況下，完成任務(wù)的時(shí)間分別為：
R11=RL-1+E1=2+0.5=2.5
R12=2*RL-1-(1-E1)+E2=5-0.5+1.2=5.7
R13=3*RL-1-(2-E1-E2)+E3+E1=9-1-0.3+0.8-0.5=9

而按照分層模型可調(diào)度性公式(2.2a)迭代計(jì)算可知Rij最大響應(yīng)時(shí)間分別如下：

R11(max):初始預(yù)設(shè)值為t(1)=0.5（即任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間）,用該值替代t，發(fā)現(xiàn)公式(2.2a)左邊等于0.5，但右邊為0，不滿足公式(2.2a),第二次迭代中，t(2)＝ =3,經(jīng)計(jì)算發(fā)現(xiàn)針對(duì)該t值，公式(2.2a)成立，因此T11的最大響應(yīng)時(shí)間為3，依次可計(jì)算第一個(gè)子模塊中其它兩個(gè)任務(wù)的最大響應(yīng)時(shí)間分別為 R12(max)＝6，R13(max)＝9。

由此可知系統(tǒng)在分層調(diào)度情況下，子模塊M1中的任務(wù)最壞情況下的調(diào)度能在最大響應(yīng)時(shí)間內(nèi)運(yùn)行完畢。同理，對(duì)其它2個(gè)模塊中的任務(wù)逐個(gè)檢驗(yàn)它的可調(diào)度條件，可判別出子系統(tǒng)模塊中的任務(wù)在最壞情況下的調(diào)度能滿足最大響應(yīng)時(shí)間的要求，從而保證分層情況下任務(wù)的可調(diào)度性。

2．2 實(shí)現(xiàn)分層調(diào)度的μC/OS-Ⅱ內(nèi)核結(jié)構(gòu)修改和擴(kuò)展

為了實(shí)現(xiàn)分層調(diào)度，需要修改和擴(kuò)展μC/OS-Ⅱ內(nèi)核結(jié)構(gòu)。創(chuàng)建一個(gè)模塊控制塊MCB，以此作為模塊標(biāo)識(shí)，將屬于同一模塊的任務(wù)TCB掛在同一模塊任務(wù)鏈上，在調(diào)度過程中，子模塊按固定時(shí)間輪轉(zhuǎn)調(diào)度，子模塊中任務(wù)的調(diào)度仍然保持μC/OS-Ⅱ按優(yōu)先級(jí)的搶占式調(diào)度策略按RM調(diào)度算法進(jìn)行。為實(shí)現(xiàn)分層任務(wù)的級(jí)聯(lián)查找，需要?jiǎng)?chuàng)建兩級(jí)索引表，一級(jí)指向子模塊，另一級(jí)索引子模塊中的任務(wù)，原內(nèi)核結(jié)構(gòu)如圖2所示，改進(jìn)后的內(nèi)核結(jié)構(gòu)如圖3所示。

具體的調(diào)度算法如下 ：
OS_Layered_Sched(){
OSMCBRdy = Get a ready submode;/* 控制塊就緒指針指向一個(gè)子模塊*/
if ( OSMCBGetCycle_Piece = =ture ) {/*子模塊得到固定時(shí)間分配。*/
if (MCBTb[].TaskTcb[].Rdy==ture) /*查看其中是否有就緒的任務(wù)，如果有，則調(diào)度*/
{OS_ENTER_CRITICAL();
OS_PRIOCYCLE_RDY =(INT8U)(z+(y3+)+OS_UnMapTb1[OSRdyTb1[y]];
/* z是用來確定模塊的地址*/ OS_sched();
OS_EXIT_CRITICAL()}
else {
if( MCBTb!= MCBTb[n]) /*判斷是否到了最后一個(gè)子模塊*/
{ MCBTb= MCBTb->next; }/*是，指向下一個(gè)子模塊，否，指針回到第一個(gè)子模塊*/
Else
{ MCBTb = MCBTb[1] }
}
}

3、實(shí)驗(yàn)仿真及結(jié)果分析

移植μC/OS- Ⅱ實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)到PC機(jī)上，以BC++4.5為開發(fā)平臺(tái)，完成分層調(diào)度算法下任務(wù)的調(diào)度執(zhí)行，結(jié)果如圖4所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，改進(jìn)后的算法可以實(shí)現(xiàn)分層子模塊中任務(wù)的調(diào)度，調(diào)度器運(yùn)轉(zhuǎn)正常，證明了分層調(diào)度算法的可行性。在執(zhí)行多次后，如有任務(wù)完成，它就脫離原來的鏈，重新調(diào)整兩級(jí)索引表，并按調(diào)整后的兩級(jí)索引表引起新的調(diào)度。