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通過任務(wù)分割提高嵌入式系統(tǒng)的實時性

作者: 時間:2010-01-15 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏


圖3中,Δt是人手按鍵的時間,一般為100~300ms。為了能說明問題,這里取100ms。

令 t1'-t1=Δt1,t2'-t2=Δt2

則一次鍵盤的執(zhí)行時間

Δt'=t'2-t'1=t2+(t'2-t2)-[t1+(t'1-t1)]=

t2+Δt2-t1-Δt1=

t2-t1+(Δt2+Δt1)=

Δt+(Δt2-Δt1)

由圖3可知

Δt1≤tms Δt2≤5ms

實際上,由于兩次執(zhí)行的情況不完全相同,Δt1與Δt2可能會有相當(dāng)于幾個指令周期的時間差異,但也只是μs級的誤差。而且,這里是以時間片的形式來計算的,所以依然可以認為

Δt2-Δt1=0

因而有

Δt'=Δt+(Δt2-Δt1)=Δt=100ms(20個時間片)

也就是說,在這20個時鐘片內(nèi)只執(zhí)行1次鍵盤,大部分的時間都在空等待。在此期間,中會有20-1=19次其它任務(wù)的執(zhí)行被錯過,圖3中虛線所示就是在此100ms期間被錯過執(zhí)行的19個任務(wù)。顯然,這在大多數(shù)多任務(wù)中都是不允許的。

因此,在這個多任務(wù)實時中,鍵盤任務(wù)是個典型的長任務(wù),要使其它19次任務(wù)中斷都有被應(yīng)用的機會,必須對該鍵盤任務(wù)進行。

4.3 鍵盤任務(wù)的

鍵盤的方法是將一次鍵盤任務(wù)分成多個小任務(wù),多次任務(wù)中斷來完成。我們將其放在任務(wù)4中(80ms執(zhí)行1次)。這樣有ttask4≤ttask≤2ttask4,即可以保證鍵盤任務(wù)完整可靠地執(zhí)行,又了CPU的效率。圖4是分割后的鍵盤任務(wù)的執(zhí)行過程。

本文引用地址:http://butianyuan.cn/article/152132.htm



從圖4可以看出,1次完整的鍵盤任務(wù)是由2~3次任務(wù)中斷來完成的。情況a中,每一次任務(wù)中斷發(fā)生在ta1時刻,在接下來的一個時間片(5ms)內(nèi),檢測到有鍵按下,調(diào)用查詢值任務(wù);第一次任務(wù)中斷發(fā)生在ta2時刻,在接下來的一個時間片(5ms)內(nèi),檢測到按鍵已釋放,跳轉(zhuǎn)并執(zhí)行相應(yīng)鍵處理程序。

情況b中,第二次任務(wù)中斷時(tb2時刻),鍵還沒有松開,因此實際上什么也不做;第三次中斷(tb3時刻)才跳到與鍵值對應(yīng)的子程序。

這樣的分割,每個子任務(wù)都可以在5ms 內(nèi)完成。如果系統(tǒng)中還有大于5ms的長任務(wù)的話,可按此法繼續(xù)進行分割;如果沒有的話,系統(tǒng)任務(wù)級響應(yīng)時間一定小于5ms。這樣,此系統(tǒng)的大大,由100ms到5ms。本刊網(wǎng)絡(luò)補充版(http://www.dpj.com.cn)中,介紹了此任務(wù)改進后的部分源程序。

結(jié)語

任務(wù)分割,可以顯著地提高多任務(wù)系統(tǒng)的。本文改進后的源程序已經(jīng)在基于MC68HC908GP32的溫室控制器中成功地運行過。除此以外,還成功地對LED和SCI任務(wù)進行了分割。改進后,除了大大提高外,CPU的執(zhí)行效率也有顯著提高。

linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)

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