實時系統基本概念 1

2021-05-23 10:10:25 字數 817 閱讀 9030

前後臺系統:

基本概念: 應用程式是乙個無限迴圈,迴圈中呼叫相應的函式完成相應的操作,這部分可以看做後台行為,也可以叫做任務急。中斷服務程式處理非同步事件,這部分可以看做前台行為,也叫中斷級。

缺陷:實時性差。因為中斷服務提供的資訊一直要等到後台程式執行到該處理這個資訊時,才能得到處理。這比實際可以做到的要差,最壞的情況下的任務級響應時間取決於整個迴圈的執行時間。因為迴圈的執行時間不是常數,程式經過某一特定部分的準確時間也是不能確定的。進而,如果程式修改了,迴圈的時序也會受到影響。

由上,為改善任務響應時間,引入作業系統,因此,作業系統提供的基本功能就是任務切換(可把前後臺系統裡無限迴圈中的乙個函式看成是乙個任務)。作業系統核心負責管理各個任務。中斷負責處理非同步事件,而任務由無限迴圈中的函式完成,為提高任務響應時間,可以有2種選擇:1,當中斷處理完非同步事件並導致新的任務處於就緒態時,系統強制當前任務結束執行,轉去執行已就緒的迫切需要處理(即高優先順序)的任務,此方法使任務級響應時間得以最優化,但需要儲存當前任務的執行資訊,不能使用不可重入函式,且需要很多資料保護措施以保護共享(全域性)變數。此即可剝奪型核心;2,當中斷處理完非同步事件並導致新的任務處於就緒態時,中斷返回繼續執行當前任務,只到當前任務執行完成,然後呼叫任務切換函式查詢就緒態中優先順序最高的任務並調入處理。此法的任務級響應時間比前後臺系統快得多,且中斷響應快(無須過多的關中斷),也可以使用不可重入型函式(因為函式不會被2個任務同時呼叫).此即不可剝奪型核心。

後記:根據專案要求及系統難度,先設計個不可剝奪型核心。要求如下:1. 要考慮以後擴充套件成可剝奪型核心;2. 不考慮超時等時間因素(即只考慮中斷裡的非同步事件將任務從未就緒態轉為就緒態,任務切換只發生在任務結束時自動呼叫任務切換函式).

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