4 嵌入式操作系统原理.ppt
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1、操作系统基本原理 邹昕光哈尔滨工业大学自动化测控所 联系电话:86413531-609E-mail:任务 多任务一个任务也可以称为一个进程。每个任务都是整个应用系统的一个部分。每个任务都赋予一定的优先级,有自己一套CPU寄存器和自己的栈空间。典型的每个任务都是一个无限循环,每个任务都存在某种状态下:休眠态、运行态、挂起态(等待某一个事件发生)和被中断态。任务 多任务任务状态休眠态 -该任务驻留在内存中,但并不被多任务内核所调度。就绪态 -任务已经准备好,但由于该任务的优先级比正在运行的任务的优先级低,暂时不能运行。运行态 -该任务掌握了CPU的控制权,正在运行中。挂起态 -也称为等待事件态,指
2、该任务正在等待某一个或一些事件的发生。被中断态 -由于CPU开始处理中断请求,使该任务的执行被打断。任务状态内核内核负责为每个任务分配CPU时间。内核负责任务间通信。内核负责任务切换工作。负责任务调度,按照一定的策略,在就绪态的任务中选择一个任务执行。实时内核调度算法基于优先级调度,总是让处于就绪态的优先级最高的任务先运行。非占先式内核非占先式内核 non-preemptive -内核要求每个任务自我放弃CPU的所有权。-中断可以使一个高优先级的任务由挂起状态变为就绪态,但中断服务以后控制权还是回到原来被中断的那个任务,直到该任务主动放弃CPU的使用权。-更高优先权的任务不能打断正在执行的较低
3、优先权的任务,直到较低优先权任务主动放弃CPU的控制权。非占先式内核占先式内核占先式内核 preemptive -最高优先级的任务一旦就绪,总能得到CPU的控制权。-高优先级的就绪任务可以打断正在执行的较低优先级的任务,进入执行态;被抢占的较低优先级任务进入就绪任务队列,等待下一次调度。-商业上销售的实时内核都是抢占式内核。占先式内核可重入性可重入性 reentrancy -可重入型函数可以被一个以上的任务调用,而不必担心数据的破坏。-可重入型函数任何时候可以被中断,一段时间后又可以执行,而相应的数据不会丢失。-可重入型函数只使用局部变量,即变量保存在CPU寄存器中或堆栈中。可重入型函数不可重
4、入型函数时间片轮转调度时间片轮转调度 round-robin scheduling当两个或两个以上的任务具有同样的优先级,内核运行一个任务运行事先确定的一段时间,叫做时间额度(quantum),然后切换给另一个任务。满足下列条件时,把CPU控制权交给下一个就绪任务 -当前任务无事可作。-当前任务的时间片还没有用完任务就结束了。-当前任务的时间片用完了。基于优先级调度根据任务的优先级和状态决定任务的调度。基于优先级抢占式调度。基于优先级非抢占式调度。任务优先级静态优先级 -任务在执行过程中优先级不改变,各个任务的优先级在编译时就确定了。动态优先级 -任务在执行过程中,优先级是可变的。优先级反转高
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