μC/OS優(yōu)先級(jí)調(diào)度機(jī)制在PowerPC上的優(yōu)化

　　在這段代碼中，首先判斷前32個(gè)任務(wù)是否有處于就緒態(tài)的，如果沒有的話，再對后32個(gè)任務(wù)進(jìn)行判斷。由于優(yōu)先級(jí)最低的空閑任務(wù)總是處于就緒態(tài)，所以后32個(gè)任務(wù)總能返回一個(gè)有效值。該代碼在前32個(gè)任務(wù)有就緒態(tài)時(shí)運(yùn)行7條指令，在前32個(gè)任務(wù)均沒有就緒時(shí)需要執(zhí)行10條指令；而μC/OS原有的代碼編譯出來的匯編程序，則需要運(yùn)行15條指令。

　　使用這個(gè)方法的另一個(gè)好處是不再需要使用256字節(jié)的OSUnMapTbl表，任務(wù)控制塊TCB也不需要使用OSTCBX、OSTCBY和OSTCBBitY、OSTCBBitX變量，每個(gè)ECB中也不再需要OSRdyGrp，這也減少了對ROM和RAM的占用。

4 改進(jìn)擴(kuò)展任務(wù)數(shù)的優(yōu)先級(jí)調(diào)度性能

　　當(dāng)對μC/OSII支持的任務(wù)數(shù)進(jìn)行擴(kuò)展時(shí)，按照μC/OSII原有的做法，需要按照高低字節(jié)分別查找OSUnMapTbl對照表。任務(wù)數(shù)為256時(shí)，尋找最高優(yōu)先級(jí)就緒任務(wù)的函數(shù)將需要運(yùn)行約35條指令。數(shù)出前導(dǎo)零數(shù)目的指令在這種情況下的作用將更加顯著，對于32位PowerPC處理器，精心設(shè)計(jì)的代碼可以做到僅需10條指令就將任務(wù)數(shù)擴(kuò)展到1024個(gè)。

　　此時(shí)OSRdyGrp擴(kuò)展為32位，OSrdyTbl擴(kuò)展成32個(gè)32位的數(shù)組。從OSRdyGrp得到的前導(dǎo)零數(shù)目，就是任務(wù)優(yōu)先級(jí)高5位的值，乘以4可以得到該字的相對偏移地址；在OSRdyTbl中，定義高位對應(yīng)高優(yōu)先級(jí)任務(wù)，低位對應(yīng)低優(yōu)先級(jí)任務(wù)，則其前導(dǎo)零數(shù)目就是任務(wù)優(yōu)先級(jí)低5位的值，和高5位的值移位相加就得到完整的任務(wù)優(yōu)先級(jí)。通過將OSRdyGrp和OSRdyTbl定義成結(jié)構(gòu)體，利用結(jié)構(gòu)體首地址的相對尋址來分別讀取其數(shù)值，可以減少一次取地址的操作。

　　尋找最高優(yōu)先級(jí)就緒態(tài)的最終代碼如下：

typedef struct {//定義結(jié)構(gòu)體
　　INT32U Tbl[32];
　　INT32U Grp;
} OSTaskRdyBlock;
OSTaskRdyBlock OSRdy;//定義全局變量OSRdy
asm INT16U FindHighestRdyTask(void){
　　lisr5,OSRdy@ha//將OSRdy結(jié)構(gòu)體指針載入r5寄存器
　　orir5,r5,OSRdy@l
　　lwzr3,128(r5)//OSRdy.Grp在結(jié)構(gòu)體中具有固定偏移量
　　cntlzwr3,r3//數(shù)出OSRdyGrp的前導(dǎo)零數(shù)目
　　slwir6,r3,2//得到OSRdyTbl的地址偏移量
　　lwzxr4,r6,r5//通過結(jié)構(gòu)體指針，讀取OSRdy.Tbl的對應(yīng)字
　　cntlzwr4,r4//計(jì)算OSRdyTbl對應(yīng)字的前導(dǎo)零數(shù)目
　　slwir3,r3,5//任務(wù)優(yōu)先級(jí)高5位移位
　　addr3,r4,r3//和優(yōu)先級(jí)低5位相加，得到完整優(yōu)先級(jí)
　　blr//返回
}

　　在64位的PowerPC 更有cntlzd(Count Leading Zero Double word)指令，一次就可以找出64個(gè)任務(wù)中優(yōu)先級(jí)最高的那個(gè)，就更沒有必要使用μC/OSII中的算法了。

5 總結(jié)

　　RTOS實(shí)時(shí)內(nèi)核μC/OS和μC/OSII中，任務(wù)調(diào)度算法巧妙，性能優(yōu)異，在嵌入式應(yīng)用領(lǐng)域很有影響力，被移植到各種CPU上。然而由于是為8位CPU設(shè)計(jì)的，對于那些具有優(yōu)先級(jí)硬件算法指令的16/32/64位CPU，μC/OSII的軟件算法就完全失去了優(yōu)勢。應(yīng)該利用這類CPU的特有指令，優(yōu)化任務(wù)調(diào)度算法，使RTOS的實(shí)時(shí)性達(dá)到最佳。對于這類處理器，僅移植μC/OSII軟件算法是很不夠的，應(yīng)該利用相關(guān)硬件算法指令。