一、搶占優(yōu)先級
在任務(wù)并發(fā)執(zhí)行時(shí),會出現(xiàn)多個任務(wù)同時(shí)操作同一個資源的情況,不同的任務(wù)會有不同的優(yōu)先級,因此需要一種機(jī)制來確定哪個任務(wù)可以優(yōu)先訪問資源。這個機(jī)制就是搶占優(yōu)先級。
搶占優(yōu)先級是指任務(wù)可以被立即中斷并由較高優(yōu)先級任務(wù)來執(zhí)行。在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中,搶占式調(diào)度是常見的調(diào)度方式。
二、響應(yīng)優(yōu)先級
響應(yīng)優(yōu)先級是指一個任務(wù)在被中斷后能夠在最短時(shí)間內(nèi)得到響應(yīng)并恢復(fù)執(zhí)行的優(yōu)先級。對于實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)來說,響應(yīng)時(shí)間是衡量系統(tǒng)性能和實(shí)用性的重要指標(biāo)之一。
任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間包含兩個部分:中斷響應(yīng)時(shí)間和任務(wù)切換時(shí)間。中斷響應(yīng)時(shí)間是指從觸發(fā)中斷到處理完中斷的時(shí)間;任務(wù)切換時(shí)間是指從一個任務(wù)切換到另一個任務(wù)所需的時(shí)間。
三、搶占式調(diào)度與響應(yīng)式調(diào)度的區(qū)別
搶占式調(diào)度是指當(dāng)高優(yōu)先級任務(wù)進(jìn)入可運(yùn)行狀態(tài)時(shí),操作系統(tǒng)會立即搶占當(dāng)前任務(wù)的CPU,并啟動高優(yōu)先級任務(wù)運(yùn)行。而響應(yīng)式調(diào)度是指依據(jù)任務(wù)的響應(yīng)優(yōu)先級來確定任務(wù)的運(yùn)行順序,即響應(yīng)優(yōu)先級高的任務(wù)先執(zhí)行。
四、實(shí)現(xiàn)搶占式調(diào)度和響應(yīng)式調(diào)度的代碼示例
下面是一個使用搶占式調(diào)度的代碼示例:
void task_1() { while(true) { //do something } } void task_2() { while(true) { //do something } } void scheduler() { if(task_1.priority > task_2.priority) { task_1.run(); task_2.block(); } else { task_2.run(); task_1.block(); } } int main() { //set task priority task_1.priority = 1; task_2.priority = 2; while(true) { scheduler(); } }
下面是一個使用響應(yīng)式調(diào)度的代碼示例:
void task_1() { while(true) { //do something } } void task_2() { while(true) { //do something } } void scheduler() { if(task_1.response_priority > task_2.response_priority) { task_1.run(); task_2.block(); } else { task_2.run(); task_1.block(); } } int main() { //set task response priority task_1.response_priority = 1; task_2.response_priority = 2; while(true) { scheduler(); } }
五、總結(jié)
搶占優(yōu)先級和響應(yīng)優(yōu)先級是實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中的兩個重要概念。在多任務(wù)并發(fā)執(zhí)行時(shí),通過這兩個機(jī)制可以保證系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間的實(shí)時(shí)性,提高系統(tǒng)的可用性和實(shí)用性。