面向實時系統(tǒng)的搶占式任務切換方法研究.pdf

1、實時操作系統(tǒng)由于廣泛的應用受到越來越多的重視。實時操作系統(tǒng)根據(jù)工作方式可以分為搶占式調度和非搶占式調度。在非搶占式調度內(nèi)核中任務切換發(fā)生在任務完成、取消或等待消息時。而在搶占式調度內(nèi)核中，任務切換除了發(fā)生在上述情況外，還發(fā)生在高優(yōu)先級任務被激活時，這是為了快速響應高優(yōu)先級任務?？梢?，任務切換是不可避免的，是實現(xiàn)多任務共享一個CPU的最基本保證。
　　由于搶占式內(nèi)核在資源利用率和快速響應高優(yōu)先級任務方面具有巨大的優(yōu)勢，因此大多數(shù)實時

2、內(nèi)核都支持搶占式調度。但是快速響應高優(yōu)先級任務也給實時系統(tǒng)帶來額外的開銷，這些開銷包括保存當前運行任務的上下文和加載新任務的上下文。搶占式內(nèi)核中的搶占不考慮當前任務的運行狀態(tài)。如果當前運行任務將要完成，新釋放的高優(yōu)先級任務截止期又不是非常緊迫，那么由于高優(yōu)先級任務的無理搶占，則使低優(yōu)先級任務被延期且有可能錯過截止期，系統(tǒng)因此增加了任務切換次數(shù)還浪費了CPU的資源。而在非搶占調度內(nèi)核中，如果調度時機選擇合理，那么系統(tǒng)將會運行流暢、資源利用

3、率高且開銷較少。針對上述情況，本文充分考慮任務集完成松弛時間和任務受保護時間，將搶占式內(nèi)核調度時機的選擇標準改為以優(yōu)先級為主，以任務受保護時間為輔的策略，即當正在運行的任務的剩余執(zhí)行時間小于該任務的受保護時間時，不做任務切換;相反，如果該任務的剩余執(zhí)行時間大于它的受保護時間時，再比較優(yōu)先級，調度當前就緒隊列中優(yōu)先級最高的任務。
　　最后，編寫了基于優(yōu)先級的搶占式調度模擬程序和基于改進調度算法的調度模擬程序，并進行實驗比較。實驗結果