首页 > 其他分享 >嵌入式操作系统内核原理和开发(通用优先级调度)

嵌入式操作系统内核原理和开发(通用优先级调度)

时间:2022-11-23 11:37:48浏览次数:55  
标签:index 优先级 thread %% int 嵌入式操作系统 gAllTask 内核 UINT32



    相比较其他调度算法而言,时间片的轮转更多的注重公平性。但是,任务与任务之间也是有先后之分的,有的任务我们希望多安排一些时间片,而有的任务我们则希望少安排一些时间片。比较说,如果我们在上网的话,我们就希望上网的操作响应的更快一些;如果我们在进行GUI操作,我们当然就希望图形响应更快一些。这些都是可以理解的,下面我们就绪要对数据结构进行一些修改。


typedef struct _TASK_INFO
{
UINT32 id;
UINT32* stack;
UINT32 size;
UINT32 context;
UINT32 priority;
UINT32 time_slice;
void (*func)();

}TASK_INFO;

    这里的priority就是当前线程的优先级,所以最简单的方法就是根据priority直接分配对应的time_slice。也就是这个函数,


void reset_time_slice ()
{
int index;

for(index = 0; index < THREAD_MAX_NUMBER; index++)
gAllTask[index].time_slice = gAllTask[index].priority + 1;
}

    所以,以后每次调度的时候,我们就首先寻找当前最高优先级的任务,看看当前任务安排的时间片是否用完了,没有用完就继续运行。如果当前优先级的任务已经没有时间片了,那么此时就可以安排低优先级的任务进行调度了。


void signal_handler(int m)
{
int index;

start:
index = find_next_thread();
if(-1 == index)
{
reset_time_slice();
goto start;
}

gAllTask[index].time_slice --;
current_thread_id = index;
swap(&old, &gAllTask[current_thread_id].context);
}

    下面,我们就根据任务优先级挑选下一个需要运行的thread了,


int find_next_thread()
{
int index;

for(index = THREAD_MAX_NUMBER -1; index >=0; index --)
{
if(0 != gAllTask[index].time_slice)
break;
}

return index;
}

    整个代码的流程也不复杂,大家可以运行、单步调试一把,试试看。


#include <stdio.h>
#include <time.h>
#include <stdlib.h>
#include <signal.h>
#include <assert.h>
#include <string.h>
#include <sys/time.h>

#define UINT32 unsigned int
#define STACK_LENGTH 512
#define THREAD_MAX_NUMBER 10

typedef struct _TASK_INFO
{
UINT32 id;
UINT32* stack;
UINT32 size;
UINT32 context;
UINT32 priority;
UINT32 time_slice;
void (*func)();

}TASK_INFO;

static struct itimerval oldtv;
UINT32 old = 0;
UINT32 count = 0;
UINT32 task_stack[THREAD_MAX_NUMBER][STACK_LENGTH] = {0};
TASK_INFO gAllTask[THREAD_MAX_NUMBER] = {0};
UINT32 current_thread_id = 0;

void set_timer()
{
struct itimerval itv;
itv.it_interval.tv_sec = 1;
itv.it_interval.tv_usec = 0;
itv.it_value.tv_sec = 1;
itv.it_value.tv_usec = 0;
setitimer(ITIMER_REAL, &itv, &oldtv);
}

void swap(UINT32* prev, UINT32* next)
{
__asm("push %%eax\n\t"
"push %%ebx\n\t"
"push %%ecx\n\t"
"push %%edx\n\t"
"push %%esi\n\t"
"push %%edi\n\t"
"push %%ebp\n\t"
"push %%esp\n\t"
"lea 0x8(%%ebp), %%eax\n\t"
"mov (%%eax), %%eax\n\t"
"mov %%esp, (%%eax)\n\t"

"lea 0xc(%%ebp), %%eax\n\t"
"mov (%%eax), %%eax\n\t"
"mov (%%eax), %%esp\n\t"
"pop %%esp\n\t"
"pop %%ebp\n\t"
"pop %%edi\n\t"
"pop %%esi\n\t"
"pop %%edx\n\t"
"pop %%ecx\n\t"
"pop %%ebx\n\t"
"pop %%eax\n\t"
::);
}

void hello()
{
int temp = 0;

while(1) {
printf("id = %d, temp = %d, count = %d in thread!\n",current_thread_id, temp ++, count ++);
swap(&gAllTask[current_thread_id].context, &old);

printf("id = %d, temp = %d, count = %d in thread!\n",current_thread_id, temp ++, count ++);
swap(&gAllTask[current_thread_id].context, &old);
}
}

int find_next_thread()
{
int index;

for(index = THREAD_MAX_NUMBER -1; index >=0; index --)
{
if(0 != gAllTask[index].time_slice)
break;
}

return index;
}

void reset_time_slice ()
{
int index;

for(index = 0; index < THREAD_MAX_NUMBER; index++)
gAllTask[index].time_slice = gAllTask[index].priority + 1;
}

void task_init(int index)
{
UINT32 unit = gAllTask[index].size;
UINT32* pData = gAllTask[index].stack;

memset((void*)pData,(int) 0, unit * sizeof(UINT32));
pData[unit -1] = (UINT32) gAllTask[index].func;
pData[unit -2] = 0;
pData[unit -3] = 0;
pData[unit -4] = 0;
pData[unit -5] = 0;
pData[unit -6] = 0;
pData[unit -7] = 0;
pData[unit -8] = 0;
pData[unit -9] = 0;
pData[unit -10] = (UINT32) &pData[unit - 9];
gAllTask[index].context = (UINT32) &pData[unit -10];
}

void signal_handler(int m)
{
int index;

start:
index = find_next_thread();
if(-1 == index)
{
reset_time_slice();
goto start;
}

gAllTask[index].time_slice --;
current_thread_id = index;
swap(&old, &gAllTask[current_thread_id].context);
}

void set_all_task()
{
int index;
memset(gAllTask, 0, sizeof(gAllTask));

for(index = 0; index < THREAD_MAX_NUMBER; index ++)
{
gAllTask[index].id = index;
gAllTask[index].stack = task_stack[index];
gAllTask[index].size = STACK_LENGTH;
gAllTask[index].context = 0;
gAllTask[index].func = hello;
gAllTask[index].priority = index;
gAllTask[index].time_slice = index + 1;

task_init(index);
}
}

int main()
{
char val;

set_all_task();
set_timer();
signal(SIGALRM, signal_handler);

while(1)
{
scanf("%c", &val);
}

exit(0);
return 1;
}





标签:index,优先级,thread,%%,int,嵌入式操作系统,gAllTask,内核,UINT32
From: https://blog.51cto.com/feixiaoxing/5880694

相关文章

  • 嵌入式操作系统内核原理和开发(改进型优先级调度)
       上面的一篇博客说到了优先级调度,但是那个优先级调度算法比较极端。打个比方说,现在王先生有三个小孩,分别是老大、老二、老三。假设现在到了饭点,王先生需要给三个小孩......
  • 嵌入式操作系统内核原理和开发(头文件调整)
       很长一段时间,我个人对头文件的功能了解得不是很明白。虽然在平时的开发中,对于头文件也没有犯过什么大的错误,但是总觉得对头文件这块理解得不是很透彻。所以趁着这次......
  • 嵌入式操作系统内核原理和开发(固定内存分配算法)
       固定内存方式是最简单的方法,也是最容易想到的方法。所谓的固定内存,就是所有分配的内存单元都是一致的。不管你申请的内存大小是多少,它都有一个最小的内存。因此,你申......
  • 嵌入式操作系统内核原理和开发(内存分配算法)
       内存分配是操作系统必须面对的一个环节,除非这个系统本身不需要内存安排,所有业务可以通过全局数据和堆栈搞定。内存分配其实不困难,但是由内存引申出来的东西就比较复......
  • 嵌入式操作系统内核原理和开发(基于链表节点的内存分配算法)
      链接节点的内存分配方法,其实就是一种按需分配的内存分配方法。简单一点说,就是你需要多少内存,我就给你多少内存。当然,为了把分配的内存都连起来,我们还需要对分配节点进......
  • 嵌入式操作系统内核原理和开发(最快、最优、最差内存分配算法)
       前面我们说到了基于​​链表的内存分配​​算法。但是之前我们也说过,其实内存分配一般有三个原则,最快、最优和最差。最快比较好理解,就是寻找到合适的节点就立即分配......
  • 嵌入式操作系统内核原理和开发(信号量)
        之前因为工作的原因,操作系统这块一直没有继续写下去。一方面是自己没有这方面的经历,另外一方面就是操作系统比较复杂和琐碎,调试起来比较麻烦。目前在实际项目中,使......
  • 嵌入式操作系统内核原理和开发(互斥量)
       今天下午打开邮箱,打开rawos作者给我发的邮件,甚是惊喜。感谢他对我的支持,因为自己阅读过很多os的代码,包括ucos、rtthread、vxWorks、linux等等,所以阅读rawos对于我来......
  • 优先级
    rtos中,对任务的调度是按最高优先级的顺序进行的,所以需要对每个任务进行优先级的定义,而有了优先级之后,其他的代码:如结构体,创建任务,切换任务,阻塞延时等都需要相应修改 1.......
  • Centos 7升级系统内核版本
    步骤一:检查内核版本[root@master~]#uname-rsLinux3.10.0-1160.el7.x86_64 步骤二:升级内核CentOS允许使用ELRepo,这是一个第三方仓库,可以将内核升级到最新版本rp......