UC/OS-II是常用的嵌入式實時操作系統(tǒng),該操作系統(tǒng)最多支持64個任務(wù),由于操作系統(tǒng)是優(yōu)先級搶占型實時系統(tǒng),因此對任務(wù)最高優(yōu)先級如何查找是比較重要的。
在UC/OS-II中采用位圖法的方式表示,也就是每一個bit表示一個任務(wù),因此可以將一個8bits的數(shù)組成含有8個元素的數(shù)組即可。當(dāng)任務(wù)已經(jīng)準(zhǔn)確就緒以后就會將相應(yīng)的位設(shè)置為1。通常采用OSRdyTbl[i],0=<i<8和OSRdyGrp就能夠定位具體的每一個任務(wù)。 OSRdyGrp主要是用來指明八組中那一組中有任務(wù)已經(jīng)準(zhǔn)備就緒。而OSRdyTbl[i]的每一個bit都表示一個任務(wù)。比如任務(wù)的確定方法為 TaskPrior = 8*i+j=(i<<3)+ j。其中i表示組(行),而j表示一組中的具體哪一個位置(列)。由于只需要3個bits表示一個具體的行號,3個bits表示一個具體的列,因此只需要一個8bits數(shù)的后六位表示一個任務(wù)的值,如任務(wù)優(yōu)先級號52(d)=00110100(b),表示在第6行的第4列,參看US/OS-II的任務(wù)調(diào)度過程分析。
由于在UC/OS-II中優(yōu)先級號越小,優(yōu)先級越高,因此我們在實際的調(diào)度過程中需要知道優(yōu)先級別最高的。本來只有64bits,可以采用簡單的查詢實現(xiàn),但是我們可以知道對于不同的優(yōu)先級號,查詢的時間是不相同的,這樣也就是的我們的實時系統(tǒng)有了一定的延時。在UC/OS-II中的實現(xiàn)體現(xiàn)了一定的優(yōu)越型,對于不同的優(yōu)先級別都是相同的時間,這樣也就使得實時型進一步提高。他的實現(xiàn)方法主要是依據(jù)了查表法。具體的表格設(shè)計思路如下。根據(jù)上面的分析可以知道,我們只需要分別知道行列就能知道有限級別號。那么找到最優(yōu)先的行號和最優(yōu)先的列號也就實現(xiàn)了最高優(yōu)先級的查找。
實現(xiàn)的思路如下:
因為OSRdyGrp有8bits,那么可能存在256種情況,通過OSRdyGrp就能知道最優(yōu)先的行i,同樣OSRdyTbl[i]也是8bits,那么也有8bits,一共存在256種情況,通過他也就能知道最優(yōu)先的列j。因此我們也可以根據(jù)同樣的表實現(xiàn)判斷。
表的設(shè)計過程如下:
由于OSRdyGrp存在256種情況,我們只需要知道為1的最低bit就知道了最優(yōu)的行號,比如OSRdyGrp=98(d)=1100010(b),為1的最低bit為bit1,因此我們就可以根據(jù)OSRdyGrp知道最高優(yōu)先級號是在第1組中,即找到行號為1。同樣的方法也可以適用于最優(yōu)列的查找。
因此可以設(shè)計表為如下:
- INT8U const OSUnMapTbl[256] = {
- /* 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, a, b, c, d, e, f */
- 0, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x00 to 0x0F */
- 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x10 to 0x1F */
- 5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x20 to 0x2F */
- 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x30 to 0x3F */
- 6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x40 to 0x4F */
- 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x50 to 0x5F */
- 5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x60 to 0x6F */
- 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x70 to 0x7F */
- 7, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x80 to 0x8F */
- 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0x90 to 0x9F */
- 5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xA0 to 0xAF */
- 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xB0 to 0xBF */
- 6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xC0 to 0xCF */
- 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xD0 to 0xDF */
- 5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, /* 0xE0 to 0xEF */
- 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0 /* 0xF0 to 0xFF */
- };
根據(jù)上面的表格能找到每一個OSRdyGrp值對應(yīng)的最高優(yōu)先級號所在的行,同樣依據(jù)上表能找到OSRdyTbl[i]每一個值對應(yīng)的最高優(yōu)先級號所在的列。然后依據(jù)上面的等式TaskPrior = 8*i+j=(i<<3)+ j,分別確定i,和j。
即:
i = OSUnMapTbl[OSRdyGrp] ;// 找到行號
j = OSUnMapTbl[OSRdyTbl[i]];//找到列號
TaskPrior = 8*i+j=(i<<3)+ j;//找到最高優(yōu)先級號。
以上的位圖和查表法的相結(jié)合就很好的解決了UC/OS-II的優(yōu)先級管理問題。
拓展:如果優(yōu)先級別號越高,表示的有限級越高時,同樣也可以采用這種位圖法和查表相結(jié)合的原理。只是表格的內(nèi)容存在差別而已,那時就應(yīng)該選擇最高bit為1時對應(yīng)的bit值。這樣就能很快的找到就緒的最大的優(yōu)先級別號。