基于μC/OS-Ⅱ的實時分層調(diào)度算法研究

(該子系統(tǒng)模塊1中的任務在最壞的情況下，完成任務的時間分別為：
R11=RL-1+E1=2+0.5=2.5
R12=2*RL-1-(1-E1)+E2=5-0.5+1.2=5.7
R13=3*RL-1-(2-E1-E2)+E3+E1=9-1-0.3+0.8-0.5=9

而按照分層模型可調(diào)度性公式(2.2a)迭代計算可知Rij最大響應時間分別如下：

R11(max):初始預設值為t(1)=0.5（即任務的執(zhí)行時間）,用該值替代t，發(fā)現(xiàn)公式(2.2a)左邊等于0.5，但右邊為0，不滿足公式(2.2a),第二次迭代中，t(2)＝ =3,經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)針對該t值，公式(2.2a)成立，因此T11的最大響應時間為3，依次可計算第一個子模塊中其它兩個任務的最大響應時間分別為 R12(max)＝6，R13(max)＝9。

由此可知系統(tǒng)在分層調(diào)度情況下，子模塊M1中的任務最壞情況下的調(diào)度能在最大響應時間內(nèi)運行完畢。同理，對其它2個模塊中的任務逐個檢驗它的可調(diào)度條件，可判別出子系統(tǒng)模塊中的任務在最壞情況下的調(diào)度能滿足最大響應時間的要求，從而保證分層情況下任務的可調(diào)度性。

2．2 實現(xiàn)分層調(diào)度的μC/OS-Ⅱ內(nèi)核結(jié)構修改和擴展

為了實現(xiàn)分層調(diào)度，需要修改和擴展μC/OS-Ⅱ內(nèi)核結(jié)構。創(chuàng)建一個模塊控制塊MCB，以此作為模塊標識，將屬于同一模塊的任務TCB掛在同一模塊任務鏈上，在調(diào)度過程中，子模塊按固定時間輪轉(zhuǎn)調(diào)度，子模塊中任務的調(diào)度仍然保持μC/OS-Ⅱ按優(yōu)先級的搶占式調(diào)度策略按RM調(diào)度算法進行。為實現(xiàn)分層任務的級聯(lián)查找，需要創(chuàng)建兩級索引表，一級指向子模塊，另一級索引子模塊中的任務，原內(nèi)核結(jié)構如圖2所示，改進后的內(nèi)核結(jié)構如圖3所示。

具體的調(diào)度算法如下 ：
OS_Layered_Sched(){
OSMCBRdy = Get a ready submode;/* 控制塊就緒指針指向一個子模塊*/
if ( OSMCBGetCycle_Piece = =ture ) {/*子模塊得到固定時間分配。*/
if (MCBTb[].TaskTcb[].Rdy==ture) /*查看其中是否有就緒的任務，如果有，則調(diào)度*/
{OS_ENTER_CRITICAL();
OS_PRIOCYCLE_RDY =(INT8U)(z+(y3+)+OS_UnMapTb1[OSRdyTb1[y]];
/* z是用來確定模塊的地址*/ OS_sched();
OS_EXIT_CRITICAL()}
else {
if( MCBTb!= MCBTb[n]) /*判斷是否到了最后一個子模塊*/
{ MCBTb= MCBTb->next; }/*是，指向下一個子模塊，否，指針回到第一個子模塊*/
Else
{ MCBTb = MCBTb[1] }
}
}

3、實驗仿真及結(jié)果分析

移植μC/OS- Ⅱ實時操作系統(tǒng)到PC機上，以BC++4.5為開發(fā)平臺，完成分層調(diào)度算法下任務的調(diào)度執(zhí)行，結(jié)果如圖4所示。

實驗結(jié)果顯示，改進后的算法可以實現(xiàn)分層子模塊中任務的調(diào)度，調(diào)度器運轉(zhuǎn)正常，證明了分層調(diào)度算法的可行性。在執(zhí)行多次后，如有任務完成，它就脫離原來的鏈，重新調(diào)整兩級索引表，并按調(diào)整后的兩級索引表引起新的調(diào)度。