1最小的多线程框架调度原理

1最小的多线程框架调度原理资料来源电子下载网下载时间 2010-6-19 20:02:09 本文地址 http://3ujj.com/sheji/qianrushi/1/463.html 最小的多线程框架调度原理引言　　由于资源和成本的限制，前后台系统是8位MCU上的主流。本文介绍的方法可以在8位MCU上进行任务切换，代码编译后大约100字节。用户把代码从原来的前后台系统移到多线程框架时，可以去掉很多条件语句，从而又节约了代码。也就是说，既提高了性能，又没有增加代码长度，同时也不需要改变原来的编程方式，只是对原有的...

资料来源电子下载网下载时间 2010-6-19 20:02:09 本文地址 http://3ujj.com/sheji/qianrushi/1/463.html 最小的多线程框架调度原理引言　　由于资源和成本的限制，前后台系统是8位MCU上的主流。本文介绍的方法可以在8位MCU上进行任务切换，代码编译后大约100字节。用户把代码从原来的前后台系统移到多线程框架时，可以去掉很多条件语句，从而又节约了代码。也就是说，既提高了性能，又没有增加代码长度，同时也不需要改变原来的编程方式，只是对原有的函数进行调度。可以在1 KB ROM和64字节RAM的MCU上运行。 1 调度原理 ① 用1字节变量的每一位代表一个任务是否就绪，1为就绪，0为休眠。 ② 这个字节从高位到低位代表的任务，优先级也从高到低。 ③ 通过查表从就绪的任务中找出优先级最高的任务并执行，同时清就绪标志。　　就绪表ThreadReadyList如下：　　上述表示有两个任务――任务8和任务6就绪。　　因为8位优先级高，我们来查表： PRIORITY_TABLE[]= {0, 1, 2, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4, 4}; ready = ThreadReadyList;// 10100000 if (ready != 0) { 　　if ((ready & 0xF0) != 0U) { 　　　　prionum = PRIORITY_TABLE[ready >> 4] + 4; 　　}else{ 　　　　prionum = PRIORITY_TABLE[ready]; 　　} } 　　查表结果为4，4+4= 8 　　计算结果为8,所以优先级为8的任务先执行，并清就绪位。完成后再次计算，结果为6，优先级为6的任务再执行。 2 任务就绪方法　　任务就绪是一个宏，写成宏是因为在某一些MCU的编译器中规定不能在中断中调用函数。　　#defineThreadSet(prio)(ThreadReadyList|= (1 　　比如在定时器中让优先级为5的任务就绪：　　ThreadSet(5); 　　实际操作为：　　ThreadReadyList|=0x10; (编译成汇编代码只一条指令) 　　把就绪表的第4位置1。 3 任务运行方法　　任务运行方法有两种：一种是switch；另一种是函数指针。　　因为有些8位机的C编译器不支持函数指针，所以本文只介绍switch方式。（注：作者在ARM的多线程框中用的是函数指针）。　　在调度原理中计算出优先级号码prionum： switch(prionum){ 　　case 8://最高优先级任务8的函数放在这里　　　　break; 　　case 7://任务7的函数放在这里　　　　break; 　　…… } 4 任务就绪表上电初始化及完整的任务调度函数（1）任务就绪表上电初始化　　ThreadReadyList = 0;//在调度前把就绪表清0即可（2）完整的任务调度函数 void ThreadScheduler (void) { 　　INT8U prionum,ready; 　　prionum = 0; 　　ready = ThreadReadyList; 　　if (ready != 0) { 　　　　if ((ready & 0xF0) != 0U) {//找出就绪表中优先级最高的任务　　　　　　prionum = PRIORITY_TABLE[ready >> 4] + 4; 　　　　}else{ 　　　　　　prionum = PRIORITY_TABLE[ready]; 　　　　} 　　　　ready = READY_CLR_AND[prionum]; 　　　　OS_ENTER_CRITICAL();//关中断　　　　ThreadReadyList &= ready;//清就绪位　　　　OS_EXIT_CRITICAL();//开中断　　　　switch(prionum){ 　　　　　　case 8://最高优先级任务8 　　　　　　　　break; 　　　　　　case 7://任务7 　　　　　　　　break; 　　　　　　…… 　　　　　　case 2://任务2 　　　　　　　　break; 　　　　　　case 1://任务1 　　　　　　　　break; 　　　　 } 　　 } } 　　上面代码中用一个switch语句调用不同的任务函数，看似有点笨，但却解决了很多8位机的编译器不支持函数指针的问题，同时不影响执行效率。如果编译器支持函数指针，就可以把上面的代码改成查表，表格为对应的函数指针，代码会短很多。 5 程序编写方法（1）主函数 void main(void){ 　　InitialMCU(); 　　ThreadReadyList = 0; 　　while(1){ 　　　　ThreadScheduler (); 　　} } 　　主循环只有一条语句，调用一个函数就可以了，改变了整个程序的结构。主循环中不会有很多的条件语句，去判断哪个程序该执行了；而是在条件满足时置就绪标志，由调度器去调度。（2）中断函数 void ISR_Timer(void){ 　　TmrCtr ++; 　　if(TmrCtr > 5){//40ms 　　　　TmrCtr = 0; 　　　　ThreadSet (8);//让定时执行的任务就绪　　} } void ISR_AD(void){ 　　_adf = 0; 　　ADValue = _adrh; 　　ThreadSet (3);//让计算任务就绪 } （3）任务函数　　和其他函数没有区别。 void AlarmOut(){ 　　if(AlarmOutctr > 0){ 　　　　AlarmOutctr --; 　　　　PFD_OUT = !PFD_OUT; 　　　　TmrStart(4,15);//1s 　　}else{ 　　　　ConctrolStat = END_STAT; 　　　　PFD_OUT = 0; 　　} } 6 使用任务调度的优势 ① 多个线程同时就绪时，高优先级先执行。 ② 高优先级线程，最长等待时间是上一个正执行线程的完成时间。 ③ 因为最长的主循环时间是最长线程的执行时间，所以有些中断中执行的代码可以移到任务中。 ④ 可以减少条件语句。 ⑤ 使软件结构更合理、清晰。结语　　本文介绍的方法在Holtek系列8位MCU和NXP公司的LPC900中已有数十个项目的应用，并且在此基础上把switch改为函数指针，加上事件队列和事件延迟后，在LPC2000的ARM上成功应用。卢海军，主要研究方向为嵌入式软件架构、构件和编程方法。推荐阅读：(按住 Ctrl 鼠标左键点击标题可以打开详细内容 ) 1、IC检测方法 2、什么是遥感技术 3、什么是无线网址 4、制冷设备维修技巧 5、什么是色温 6、手机RF 设计问答 7、微波简史 8、微波小知识 9、卫星导航知识 10、卫星与遥感技术

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