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【连载】嵌入式OS入门笔记-以RTX为案例(五):简单的时间管理

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    [LV.1]初来乍到

    发表于 2014-8-16 01:42:05 |显示全部楼层
    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 tasktaskID1 = 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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