記錄儀實時多任務(wù)調(diào)度策略的研究
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中斷服務(wù)程序由中斷消息(標(biāo)志)處理程序和中斷任務(wù)處理程序兩部分組成，前者僅僅完成消息(標(biāo)志)處理就退出中斷，而中斷真正要完成的操作，是在任務(wù)調(diào)度模塊的協(xié)調(diào)下，由中斷任務(wù)處理程序來完成。如按下顯示，則按鍵中斷消息處理程序只產(chǎn)生一個按鍵消息(標(biāo)志)就退出中斷，而調(diào)度模塊依據(jù)按鍵消息，調(diào)用按鍵中斷任務(wù)處理程序獲取鍵值，并產(chǎn)生顯示消息。調(diào)度模塊依據(jù)顯示消息，調(diào)用顯示任務(wù)程序。
3 實時多任務(wù)調(diào)度策略
多任務(wù)的系統(tǒng)，通常采用內(nèi)核來管理各個任務(wù)，也就是通過內(nèi)核為每個任務(wù)分配CPU時間，并負(fù)責(zé)任務(wù)之間的通信。根據(jù)任務(wù)的調(diào)度機制，可以分為非占先式內(nèi)核和占先式內(nèi)核。前者要求每個任務(wù)能夠主動釋放CPU等資源，后者則支持對當(dāng)前任務(wù)的CPU使用權(quán)的剝奪，從而使更高優(yōu)先級就緒任務(wù)得到CPU控制權(quán)進而執(zhí)行。
嵌入式系統(tǒng)采用何種調(diào)度策略，通常要考慮三個因素：系統(tǒng)的處理能力，任務(wù)的數(shù)目，系統(tǒng)對響應(yīng)時間和執(zhí)行效率的要求。搶占式調(diào)度能改善高優(yōu)先級任務(wù)的實時性，但系統(tǒng)開銷較大；非搶占式調(diào)度恰好與搶占式相反。針對記錄儀，提出搶占式和非搶占式的復(fù)合多任務(wù)調(diào)度策略。記錄儀的正常工作周期為1s，調(diào)度模塊的工作周期亦為1s，并將1s分為三個時段：0s－0.5s，0.5－0.8s，0.8s－1s，實時時鐘在0s， 0.5s， 0.8s各產(chǎn)生一次中斷，將Time-flag分別設(shè)置為0，5，8，并將Attemper-flag置為0。任務(wù)調(diào)度程序框圖如圖2所示。
在記錄儀一個工作周期(1s)內(nèi)，復(fù)合調(diào)度策略，允許高優(yōu)先級任務(wù)三次搶占低優(yōu)先級和后臺任務(wù)，而低優(yōu)先級任務(wù)具有兩次搶占后臺任務(wù)的權(quán)力。因此，高優(yōu)先級任務(wù)的響應(yīng)時間t≤0.5s，低優(yōu)先級任務(wù)的響應(yīng)時間t≤0.7s。由于搶占的次數(shù)有限，所以任務(wù)切換開銷不大，有利于提高系統(tǒng)效率。
搶占式和非搶占式的復(fù)合多任務(wù)調(diào)度策略已成功應(yīng)用于某記錄儀，達到了預(yù)期的目標(biāo)。
首先，軟件設(shè)計模塊化，不同的功能模塊編制成相應(yīng)的任務(wù)，由調(diào)度模塊按優(yōu)先級別調(diào)用。而且兼顧了高優(yōu)先級任務(wù)的實時性和系統(tǒng)運行的高效性。這樣，大大降低了系統(tǒng)的故障率。低優(yōu)先級任務(wù)發(fā)生阻塞時，高優(yōu)先級任務(wù)的執(zhí)行不受其影響。
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