μC／OS―II實時操作系統(tǒng)中任務(wù)延時的研究與改進(jìn)
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對于任務(wù)刪除函數(shù)OSTCBDlyDel()，首先判斷任務(wù)控制塊中的任務(wù)延時值是否為0，如果不等于0，調(diào)用函數(shù)OSTCBDlyDel(ptcb，OS_Dly_ OPT_DEL)，把任務(wù)從任務(wù)延時鏈表中刪除；如果等于0，把任務(wù)從任務(wù)鏈表中刪除。最后，把任務(wù)控制塊回收到空閑任務(wù)鏈表中。
3 實驗測試
3．1 測試環(huán)境
本次實驗使用軟件開發(fā)環(huán)境Keil4，把μC／OS—II操作系統(tǒng)移植到基于Cortex—M3內(nèi)核的LPC1768處理器上。對實時操作系統(tǒng)μC／OS—II 2．86進(jìn)行改進(jìn)，并對改進(jìn)后的操作系統(tǒng)進(jìn)行軟件仿真測試。
ARM Cortex—M3內(nèi)核采用3級流水線和哈佛結(jié)構(gòu)，帶獨立的本地指令和數(shù)據(jù)總線以及用于外設(shè)的稍微低性能的第三條總線，還包含一個支持隨機跳轉(zhuǎn)的內(nèi)部預(yù)取指單元。LPC1700系列微控制器主要用于處理要求高度集成和低功耗的嵌入式應(yīng)用，最高工作頻率可達(dá)100 MHz。內(nèi)部有高達(dá)512 KB的Flash存儲器、64KB的數(shù)據(jù)存儲器，片內(nèi)外設(shè)包括以太網(wǎng)MAC、USB主機／從機／OTG接口、8通道的通用DMA控制器、4個UART、2條CAN通道、2個SSP控制器、SPI接口、3個I2C接口、2輸入和2輸出的I2S接口、8通道的12位ADC、10位DAC、電機控制PWM、正交編碼器接口、4個通用定時器、6輸出的通用PWM、帶獨立電池供電的超低功耗RTC等眾多功能，方便系統(tǒng)的開發(fā)，節(jié)約成本。
本次測試為：在μC／OS—II中創(chuàng)建25個用戶任務(wù)，其中的10個任務(wù)延時一段時間(for循環(huán)延時)，并發(fā)送信號量，已激活等待此信號量的任務(wù)，而后調(diào)用函數(shù)OSTimeDly()，任務(wù)延時。而另外15個任務(wù)無限期等待另外幾個任務(wù)的信號量。Keil4的軟件仿真中，LPC1768的外部時鐘設(shè)定為22．1184 MHz。
3．2 實驗結(jié)果
下面通過Keil4軟件仿真中的Performance Analyzer功能，觀察μC／OS—II原操作系統(tǒng)與改進(jìn)后的操作中函數(shù)OSTime Tick()的運行時間。性能測評圖如圖2、圖3所示。本文引用地址：http://www.butianyuan.cn/article/161941.htm
可以看出，改進(jìn)后OSTimeTick()函數(shù)的系統(tǒng)占用率只有原先的50％，當(dāng)然在實際使用環(huán)境中，改進(jìn)后OSTimeTick()函數(shù)的系統(tǒng)占用率與系統(tǒng)中延時任務(wù)的多少、系統(tǒng)的運行速度等因素有關(guān)，不可能降低這么多，至少從理論上與仿真測試中可以驗證此方法可以降低系統(tǒng)的額外開銷，提高系統(tǒng)的實時性。
結(jié)語
隨著技術(shù)的進(jìn)步，處理器芯片的內(nèi)存不斷增大，運行速度不斷提高，而且應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計越來越復(fù)雜，系統(tǒng)需要運行越來越多的任務(wù)，時鐘節(jié)拍處理函數(shù)將占用大量的處理器時間，影響系統(tǒng)的實時性。通過本文對原操作系統(tǒng)中任務(wù)延時機制的改進(jìn)與優(yōu)化，使時鐘節(jié)拍處理函數(shù)的運行時間僅與同時延時的任務(wù)數(shù)有關(guān)。通過Keil4開發(fā)環(huán)境下的軟件仿真可以看出，改進(jìn)后系統(tǒng)開銷大大降低。
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