嵌入式系统论文专业：通信工程班级：0904班姓名：周晨学号：U200913881嵌入式实时操作系统中实时调度算法综述——速率单调算法引言实时调度是指在有限的系统资源下，为一系列任务决定何时运行，并分配任务运行除CPU之外的资源，以保证其时间约束、时序约束和资源约束得到满足。一个实时系统可以由单处理器系统来实现，也可以用多处理器系统来实现。实时调度算法是保障实时系统时限性和高可靠性的最重要手段之一。RTOS概述对一般的程序来说，大多数是考虑指令执行的逻辑顺序，指令何时执行并不重要。而对实时应用系统的程序就不一样，当外部某激励出现时，系统必须以一定的方式和在限定的时间内响应它，如果已超时，那怕执行结果是正确的，系统也认为是失效的。实时操作系统通常被分为软实时操作系统和硬实时操作系统。前者意味着偶尔错过时限是可以容忍的；后者意味着执行过程不但必须正确而且必须准时。在实时操作系统中，系统将程序分成许多任务(或进程)，而每个任务的行为都预先可知，或者是有明确的功能，系统根据一定的调度原则，决定谁可取得执行权，这就是RTOS的核心所在。速率单调算法速率单调算法是一个经典的算法，它是针对那些响应和处理周期性事件的实时任务的。它事先为每个这样的实时任务，分配一个与事件频率成正比的优先级。例如，周期为20ms的实时任务，优先级为50;而周期为100ms的实时任务，优先级为10。运行时，调度程序总是调度优先级最高的就绪任务。必要时抢占当前正在运行的任务。实现时，就绪队列中的所有任务，按优先级Priority排队，优先级最高的任务排在队首。当处于运行态的任务，由于某种原因而挂起时，只要把就绪队列的首元素，从就绪队列中取下，使运行指针pRunTask指向该元素即可。如果是处于其他状态的任务变为就绪状态，而挂起就绪队列时，则必须对运行任务和就绪队列首元素的任务进行比较，优先级高的任务占有CPU。为了区分这两种方式，定义一个枚举型变量MODE:EnumMODE{SUSPEND一XIT，READY}同时，在内核中设置两个全局变量sehedulerFlag和sehedulerMode:BOOLEANSehedulerFlagEnumMODESchedulerMode;前者确定调度程序是否应该进行调度，后者确定按何种方式进行调度。内核在处理系统调用命令或处理其他中断的过程中，有些任务的状态可能发生变化，也可能没有发生什么变化。如果发生变化，就需要就行调度，相应的处理函数将把内核中的全局变量SchedulerFlag置为TRUE;而在调度程序处理完毕后，重新把它置为FALSE。这样，调度程序就可以根据sehedulerFlag，确定是否对任务进行实际的调度。当运行的任务被挂起，或者退出运行而引起调度时，把schedulerMode置为susPEND一xIT;当某个任务的状态由其他状态变为就绪，而引起调度时，把SehedulerMode置为READY。于是，调度程序Sehedule;的实现，就可说明如下，其程序为:voidScheduler(intPoliey){if(SehedulerFlag==TRUE){if(SehedulerMode==SUSpENDesEXIT)GetRunTask(Poliey);//取就绪队列第一个元素作为运行任务EISeTaskswiteh(Policy);//就绪队列第一个任务和运行任务互相切换}SehedulerFlag=False;}其流程图为:其中，函数GetRunTask按所规定的策略，取就绪队列第一个元素作为运行任务。此时，原运行任务的TCB，在该任务状态变化时，己插入挂起队列或静止队列。在此情况下，GetRUNTask的实现过程如下，其中，常数SRF表示数率优先策略。VOidGetRunTask(intPolicy){switeh(policy){easeSRF:PRunTask=GetReadyTask(NULL);//取就绪队列首元素SetTasktstate(PRunTask，RUN);//设置任务状态Break;......}}当SchedulerMode为READY时，这是某个任务的状态由其他状态变为就绪，而引起调度，这时，任务的TCB已按优先级插入就绪队列。所以，函数Taskswitch按Poficy所规定的策略，如果就绪队列的第一个任务的优先级高于当前运行的任务的优先级，就使就绪队列的第一个任务和运行任务互相切换。实现过程示意如下:Taskswiteh(intPolicy){TCB*PTask=GetReadyTask(NULL);switch(poliey){CaseSRF:If(pTas