【连载】嵌入式OS入门笔记-以RTX为案例(五):简单的时间管理

作者: RaymondKwan
上传时间为: 2014-08-16 01:42 AM
2014-08-16
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上一节简单记录了进程task。 有了进程以后,我们需要关心怎么样分配CPU资源(或者运行时间)给每个进程。那么就要引入排程(scheduling)的概念。排程一般都是OS里面非 常重要的一部分,但是在深入进入排程和理解RTX排程器(scheduler)如何运作之前,不妨看看RTX提供的许多简单易容的时间管理相关的操作,这 些操作虽然也涉及排程器的运作,但是不需要我们对排程器和相关算法有深刻的理解。

1.配置前提

  • RTX配置为不使用Round-Robin(轮转式)排程(在RTX_Conf_CM.c中 取消勾选Roudn-Robin Task Switching)

  • 创建的进程,优先度全部一样(为0)

    具体的原因,具体介绍完排程器后就会一目了然。

    我们可以考虑上一节笔记给的例子:

view plaincopyprint?
OS_TID taskID1;
OS_TID taskID2;
 __task void init (void) {
//Necessary Initialization
//...
//Create a task
taskID1 = os_tsk_create(task1, 0);
taskID2 = os_tsk_create(task2, 0);
os_tsk_delete_self (); // Delete the init(self) task
 }
int main(void)
 {
 //Necessary Initialization
//...
os_sys_init(init);
}
OS_TID taskID1;
OS_TID taskID2;
__task void init (void) {
    //Necessary Initialization
    //...
    //Create a task
    taskID1 = os_tsk_create(task1, 0);
    taskID2 = os_tsk_create(task2, 0);
        os_tsk_delete_self (); // Delete the init(self) task
}
int main(void)
{
    //Necessary Initialization
    //...
        os_sys_init(init);
}

运行后,会有两个同等优先级的task,task1和task2。

2.简单的时间管理操作

os_time_get(void);

    首先是这个操作,返回一个U32数,为当前操作系统运行的时间,以Timer Ticks Value为单位(见上面RTX配置图),预设是10ms。所以如果返回0x000000C4,那么OS走了1960ms,也就是1.96s。

    然后就是三个主动放弃当前对CPU占用的操作。这也是为什么我称之为简单的时间管理操作,因为这看起来并不是排程器要求当前进程放弃其对CPU的占用,而是他们“自愿”放弃的。也就是说,这三个操作,只能在当前进程中使用,而且其目标对象就是当前进程本身。效果都是把他们从运行的状态改变到其他状态。

    如果我们看上面的程序,我们会发现,其实如果没有相应的事件管理的话,task1其实是会一直运行直到结束。那么如果task1在某一时刻,执行以下任一操作:

os_tsk_pass();

    进程状态从RUNNING(运行)进入READY(就绪),加入一个先进先出的队列。排程器此时会选择下一个队列中已经READY(就绪)的进程去执行,在这里,也就是task2。那么如果task2运行一段时间后也执行了相同操作,那么它就会把运行机会重新交回给task1。

os_dly_wait(delay_time);

    进程状态从RUNNING(运行)进入WAIT_DLY(等待延迟)。排程器此时会选择下一个队列中已经READY(就绪)的进程去执行,在这里,也就是task2。和os_tsk_pass()不同的是,进程并不直接进入就绪等待队列,而是等delay_time×Timer Ticks Value之后才重新加入这个先进先出的队列。例如填入5,那么预设情况下,task1就会暂停,等待50ms后,重新加入就绪等待队列。

os_itv_set(interval_time);os_itv_wait(void);

    这个得先在进程入口设置周期时间,interval_time,然后在进程中执行该操作的话,进程状态从RUNNING(运行)进入WAIT_ITV(等待周期)。排程器此时会选择下一个队列中已经READY(就绪)的进程去执行,在这里,也就是task2。和os_tsk_pass()不同的是,进程并不直接进入就绪等待队列,而是等interval_time×Timer Ticks Value之后才重新加入这个先进先出的队列。例如填入5,那么预设情况下,task1就会暂停,等待50ms后,重新加入就绪等待队列。但是与os_delay_wait()不同的是,如果在等待周期过程中,没有别的task在占用CPU,这个在等待WAIT_ITV的task是可以进入RUNNING状态的。这个很明显是为有周期性的进程而设的。

    这三个介绍完,就到一个定时调用,执行如下操作:

os_tmr_create(tcnt,para)

    这个操作,会在tcnt×Timer Ticks Value时间后,会调用os_tmr_call(para);,para是这个调用传递的参数。这个并不是一个进程,它不改变当前所有进程的状态,而是直接进入该函数,执行相关内容。你可以选择在RTX_Config.c中找到它的原型。一般不会把大段代码放在里面,而且它必须要能够自己结束!(而不是像一般进程一样,无限循环。)你可以理解它为一个闹钟,提醒OS做特定简短的任务。

    另外在RTX_Config.c中,还有一个类似的原型,不过这次是一个进程,void os_idle_demon(void); 如果当前没有进程运行或处在就绪状态(都在等待状态),那么RTX就会运行这个进程,预设这个进程只是空转,不干任何实际的事情。

3.小结

    这里介绍的一些操作,可以单独运用,但更多情况是和后面要介绍到的排程器的具体运作相关。后面有机会再记录。

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