基于μC/OS-Ⅱ的實(shí)時(shí)分層調度算法研究

(該子系統模塊1中的任務(wù)在最壞的情況下，完成任務(wù)的時(shí)間分別為：
R11=RL-1+E1=2+0.5=2.5
R12=2*RL-1-(1-E1)+E2=5-0.5+1.2=5.7
R13=3*RL-1-(2-E1-E2)+E3+E1=9-1-0.3+0.8-0.5=9

而按照分層模型可調度性公式(2.2a)迭代計算可知Rij最大響應時(shí)間分別如下：

R11(max):初始預設值為t(1)=0.5（即任務(wù)的執行時(shí)間）,用該值替代t，發(fā)現公式(2.2a)左邊等于0.5，但右邊為0，不滿(mǎn)足公式(2.2a),第二次迭代中，t(2)＝ =3,經(jīng)計算發(fā)現針對該t值，公式(2.2a)成立，因此T11的最大響應時(shí)間為3，依次可計算第一個(gè)子模塊中其它兩個(gè)任務(wù)的最大響應時(shí)間分別為 R12(max)＝6，R13(max)＝9。

由此可知系統在分層調度情況下，子模塊M1中的任務(wù)最壞情況下的調度能在最大響應時(shí)間內運行完畢。同理，對其它2個(gè)模塊中的任務(wù)逐個(gè)檢驗它的可調度條件，可判別出子系統模塊中的任務(wù)在最壞情況下的調度能滿(mǎn)足最大響應時(shí)間的要求，從而保證分層情況下任務(wù)的可調度性。

2．2 實(shí)現分層調度的μC/OS-Ⅱ內核結構修改和擴展

為了實(shí)現分層調度，需要修改和擴展μC/OS-Ⅱ內核結構。創(chuàng )建一個(gè)模塊控制塊MCB，以此作為模塊標識，將屬于同一模塊的任務(wù)TCB掛在同一模塊任務(wù)鏈上，在調度過(guò)程中，子模塊按固定時(shí)間輪轉調度，子模塊中任務(wù)的調度仍然保持μC/OS-Ⅱ按優(yōu)先級的搶占式調度策略按RM調度算法進(jìn)行。為實(shí)現分層任務(wù)的級聯(lián)查找，需要創(chuàng )建兩級索引表，一級指向子模塊，另一級索引子模塊中的任務(wù)，原內核結構如圖2所示，改進(jìn)后的內核結構如圖3所示。

具體的調度算法如下 ：
OS_Layered_Sched(){
OSMCBRdy = Get a ready submode;/* 控制塊就緒指針指向一個(gè)子模塊*/
if ( OSMCBGetCycle_Piece = =ture ) {/*子模塊得到固定時(shí)間分配。*/
if (MCBTb[].TaskTcb[].Rdy==ture) /*查看其中是否有就緒的任務(wù)，如果有，則調度*/
{OS_ENTER_CRITICAL();
OS_PRIOCYCLE_RDY =(INT8U)(z+(y3+)+OS_UnMapTb1[OSRdyTb1[y]];
/* z是用來(lái)確定模塊的地址*/ OS_sched();
OS_EXIT_CRITICAL()}
else {
if( MCBTb!= MCBTb[n]) /*判斷是否到了最后一個(gè)子模塊*/
{ MCBTb= MCBTb->next; }/*是，指向下一個(gè)子模塊，否，指針回到第一個(gè)子模塊*/
Else
{ MCBTb = MCBTb[1] }
}
}

3、實(shí)驗仿真及結果分析

移植μC/OS- Ⅱ實(shí)時(shí)操作系統到PC機上，以BC++4.5為開(kāi)發(fā)平臺，完成分層調度算法下任務(wù)的調度執行，結果如圖4所示。

實(shí)驗結果顯示，改進(jìn)后的算法可以實(shí)現分層子模塊中任務(wù)的調度，調度器運轉正常，證明了分層調度算法的可行性。在執行多次后，如有任務(wù)完成，它就脫離原來(lái)的鏈，重新調整兩級索引表，并按調整后的兩級索引表引起新的調度。