嵌入式模擬時間片輪詢排程演演算法

模擬時間片輪轉排程演演算法-vtor3478

 

【01】傳統while做法

在一般的裸機程式中，一般是while(1)作為main中最後的一段語句

如下圖中，就是while(1)內一直執行taskHandle以處理邏輯事務

 

在這時，如果希望加上一個led作為指示燈，說明程式正在執行，

修改成如下所示，led1每隔500毫秒變化一次狀態，問題隨之而來，

taskHandle的響應時間最大為1000ms，不利已處理實時性很高的事務。

  

再進一步優化，使用dWhileCnt對while進行計數，且taskHandle實時性大大提高，最大隻有1毫秒的響應時間，

好像解決了問題，但如果還有led2需要間隔2秒變化一次呢，

如果還有串列埠要求1分鐘列印一條訊息呢，很明顯，這個框架就不適用了

 

 

【02】模擬時間片輪詢法

【0201】時間片結構體

 

其引數依次為，當前模擬時間片（以下簡稱時間片）的回撥函數

當前時間片的執行間隔

當前時間片的時間，如果大於等於時間間隔，那麼即將啟動本時間片

當前時間片回撥函數是否該執行

當前時間片回撥函數的執行次數

【0202】時間片任務示範

 

 

此處共有6個時間片，其中TaskBask是時間片基，用於排程其他時間片，在下文會有講解。

【0203】時間片基

在此模擬時間片輪詢法中，需要一個穩定的定時器，在本方案中使用tim2產生1毫秒中斷，並進入時間片基函數TaskBase以排程其他時間片

 

 

如圖所示，在定時器回撥函數HAL_TIM_PeriodElapsedCallback內，執行了TaskBase時間基，

在TaskBase時間基內，對其他時間片的curTime進行累加，如果curTime大於interval時

說明該任務需要納入到執行任務的佇列內，同時將curTime清零，再將runFlag置1

【0204】執行時間片

 

如圖所示，在main函數的while(1)內，需要對其他時間片進行輪詢判斷

如果其runFlag為1，說明將要執行此任務，

先將runFlag清零，防止重複執行此任務

再將runCnt次數加1，可以用於以後統計任務次數

最後是執行handle函數，handle函數如下，分別執行了不同佔空比的pwm輸出，實現了led間隔1000毫秒翻轉狀態，實現了oled顯示部分資訊。

 

 

 

【03】總結

經過驗證，此方案能很好地在裸機上實現時間片功能，能非常方便地新增時間片，

且能基本保證各個時間片的執行次數，能基本均勻排程各個任務，且都達到實時性要求。

以上是《模擬時間片輪詢排程演演算法》，2022年9月15日星期四，全文完。