源于μC-OS-Ⅱ的實時調(diào)度算法研究.pdf

1、μC/OS-Ⅱ是一個基于優(yōu)先級的搶占式多任務(wù)實時操作系統(tǒng)，目前應(yīng)用廣泛。它具有一個很特別而且非常優(yōu)秀的任務(wù)調(diào)度結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)是建立在它的巧妙的任務(wù)查詢和切換機(jī)制上的。
　　但是，μC/OS-Ⅱ所采用的固定優(yōu)先級算法依然存在一定的應(yīng)用局限。當(dāng)多個任務(wù)同時競爭時，每次總是高優(yōu)先級的獲得機(jī)會，這種結(jié)局在一些場合并不合適。普通員工與經(jīng)理競爭，每次都讓步于經(jīng)理，顯然不明智;一個答記者會上，如果總是個子高的、站在前面的記者獲得提問機(jī)會，其他記

2、者肯定也會有意見。針對這種不公平問題，我們提出了限制優(yōu)先次數(shù)算法LNoP(LimitedNumberofPreemption)，該算法的做法是對系統(tǒng)中每個任務(wù)的優(yōu)先次數(shù)加以限制，從而一定程度地保證任務(wù)獲取運(yùn)行機(jī)會的公平性。
　　文章首先對μC/OS-Ⅱ進(jìn)行了深入研究，剖析了其任務(wù)調(diào)度算法和程序結(jié)構(gòu)，然后提出并對LNoP算法進(jìn)行了嚴(yán)格的定義和詳細(xì)的描述，附有淺析易懂的舉例。接下來介紹了將LNoP算法應(yīng)用于μC/OS-Ⅱ的主要環(huán)節(jié)。我

3、們在任務(wù)控制塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中增加一個用于限制任務(wù)優(yōu)先次數(shù)的變量，并巧妙地為系統(tǒng)設(shè)計了一個任務(wù)競爭表(數(shù)組TaskPreemTbl和變量TaskPreemGrp)。此競爭表的結(jié)構(gòu)參照原系統(tǒng)的任務(wù)就緒表來設(shè)計，因此，查表及改表操作也可以參照原就緒表修改而得，且不對原就緒表造成影響。競爭表是一個8*8的結(jié)構(gòu)，共64個位置對應(yīng)64個任務(wù)，某位等于1表示相應(yīng)任務(wù)還有競爭機(jī)會。數(shù)組元素DynamicCnt[i]用于記錄任務(wù)i的勝出次數(shù)。任務(wù)i每勝出一

4、次，DynamicCnt[i]減1，當(dāng)DynamicCnt[i]等于0時，任務(wù)競爭表中的相應(yīng)位置清零。為了較完整而正確地實現(xiàn)LNoP，我們還對OS_TCBInit()、OSTaskSuspend(INTSUprio)、OSTaskResume(INT8Uprio)、和OS_SchedNew(void)等系統(tǒng)函數(shù)進(jìn)行了修改。
　　接下來提出了一個特有的仿真方法，通過設(shè)定一個專門用于監(jiān)控的任務(wù)（優(yōu)先級0），清晰明白的辨別出了LNoP算