2 μC/OS的任务调度实现方法
μC/OS和μC/OSII是为8位CPU写的,采用8位机算法,支持64个任务。使用8个字节的OSRdyTbl全局数组,表示所有任务的就绪态信息:1为任务就绪,0为非就绪。数组第一个字节的b0位代表64个任务中优先级最高的任务,最后一个字节的b7位代表优先级最低的空闲任务,永远为1。当OSRdyTbl 数组的数据不为0时(表示对应的8个任务中至少有1个进入就绪态),另一个单字节全局变量OSRdyGrp 中的相应位要置1。当任务状态发生变化时,需更新OSRdyGrp和OSRdyTbl中对应的位。
寻找最高优先级的就绪任务时,μC/OS使用了预先固化的256字节的对照表OSUnMapTbl,给出特定字节值的最低位1所在位的信息。查表算法避免了逐位检测各优先级位引起的执行时间的不确定性,程序简单,执行速度快,与就绪任务多少和优先级无关。
对于取值0~63的任务优先级,μC/OS将其划分成高3位的Y和低3位的X,并保存在其任务控制块TCB的OSTCBX和OSTCBY中,其对应的OSUnMapTbl的值保存在OSTCBBitY和OSTCBBitX变量中,以提高运算速度。为了避免函数调用所带来的额外开销,μC/OS直接用语句实现如下的三部分功能。
① 设置任务进入就绪态
OSRdyGrp |= ptcb?>OSTCBBitY;
OSRdyTbl[ptcb?﹥OSTCBY] |= ptcb?>OSTCBBitX;
② 设置任务退出就绪态。
y = OSTCBCur?>OSTCBY;
OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur?>OSTCBBitX;
if (OSRdyTbl[y] == 0) {
OSRdyGrp &= ~OSTCBCur?>OSTCBBitY;
}
③ 寻找最高优先级的就绪态任务。以OSRdyGrp的值做偏移量,查OSUnMapTbl表,得到1个0到7的数Y,作为优先级高3位,再根据Y的值,找出OSRdyTbl中对应的字节,并且再次查OSUnMapTbl表,得到1个0到7的数X,作为优先级低3位的值,通过将Y左移3位再加上X的值,得到就绪任务中优先级最高的那个。
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
SPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
μC/OS的任务调度算法采用了以空间换时间的策略,将特定字节值的最低位1所在位的信息预先计算并保存到表中,运行时通过查表快速得到;每个任务的TCB中除了保存优先级信息本身外,还使用额外的4个字节保存优先级的高低3位和对应的OSUnMapTbl值,以避免运行时实时计算这几个值所带来的延迟。这些措施增加了系统ROM和RAM的开销。
2 μC/OS的任务调度实现方法
μC/OS和μC/OSII是为8位CPU写的,采用8位机算法,支持64个任务。使用8个字节的OSRdyTbl全局数组,表示所有任务的就绪态信息:1为任务就绪,0为非就绪。数组第一个字节的b0位代表64个任务中优先级最高的任务,最后一个字节的b7位代表优先级最低的空闲任务,永远为1。当OSRdyTbl 数组的数据不为0时(表示对应的8个任务中至少有1个进入就绪态),另一个单字节全局变量OSRdyGrp 中的相应位要置1。当任务状态发生变化时,需更新OSRdyGrp和OSRdyTbl中对应的位。
寻找最高优先级的就绪任务时,μC/OS使用了预先固化的256字节的对照表OSUnMapTbl,给出特定字节值的最低位1所在位的信息。查表算法避免了逐位检测各优先级位引起的执行时间的不确定性,程序简单,执行速度快,与就绪任务多少和优先级无关。
对于取值0~63的任务优先级,μC/OS将其划分成高3位的Y和低3位的X,并保存在其任务控制块TCB的OSTCBX和OSTCBY中,其对应的OSUnMapTbl的值保存在OSTCBBitY和OSTCBBitX变量中,以提高运算速度。为了避免函数调用所带来的额外开销,μC/OS直接用语句实现如下的三部分功能。
① 设置任务进入就绪态
OSRdyGrp |= ptcb?>OSTCBBitY;
OSRdyTbl[ptcb?﹥OSTCBY] |= ptcb?>OSTCBBitX;
② 设置任务退出就绪态。
y = OSTCBCur?>OSTCBY;
OSRdyTbl[y] &= ~OSTCBCur?>OSTCBBitX;
if (OSRdyTbl[y] == 0) {
OSRdyGrp &= ~OSTCBCur?>OSTCBBitY;
}
③ 寻找最高优先级的就绪态任务。以OSRdyGrp的值做偏移量,查OSUnMapTbl表,得到1个0到7的数Y,作为优先级高3位,再根据Y的值,找出OSRdyTbl中对应的字节,并且再次查OSUnMapTbl表,得到1个0到7的数X,作为优先级低3位的值,通过将Y左移3位再加上X的值,得到就绪任务中优先级最高的那个。
y = OSUnMapTbl[OSRdyGrp];
SPrioHighRdy = (INT8U)((y << 3) + OSUnMapTbl[OSRdyTbl[y]]);
μC/OS的任务调度算法采用了以空间换时间的策略,将特定字节值的最低位1所在位的信息预先计算并保存到表中,运行时通过查表快速得到;每个任务的TCB中除了保存优先级信息本身外,还使用额外的4个字节保存优先级的高低3位和对应的OSUnMapTbl值,以避免运行时实时计算这几个值所带来的延迟。这些措施增加了系统ROM和RAM的开销。
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