嵌入式OS入门笔记-以RTX为案例：六.RTX的任务调度

上一篇笔记介绍了一些绕开排程器（或调度程序，scheduler）来进行时间管理的一些小方法。这一篇具体介绍RTX的任务调度原理。

RTX主要有三种调度方式：

• Pre-emptive: 抢断式
• Round robin: 轮转式
• Co-operative: 合作式

在正式介绍这些方式之前，先看一下RTX的进程优先等级设置。

1.RTX的优先度

每一个task在创建之初都会有一个优先级（os_tsk_create(task_name,priority);）。优先级是一个从0到255的整形数据，该数据越高的task，优先级越高。每一个优先级都有一个先入先出的队列结构。

具体说来：

首先，RTX并不能处理快速中断（FIQ，ARM处理器中最高优先级的中断），相反地，当快速中断发生时，RTX内核可能会被打断。

然后到普通中断，普通中断并不是一个进程，所以不需要设定优先度，但普通中断一定会打断进程。

然后就到优先度为2-255的进程，这些进程会按照先入先出的顺序运行。低优先度的进程不能打断高优先度的进程，但高优先度的进程会打断低优先度的进程。如果当前最高优先度是x，但所有优先度为x的进程都处于等待状态，那么排程器就会考虑下一优先度（x-1）的进程，但一旦任一x进程进入就绪状态，排程器会打断低优先度进程。

优先度为1的进程时轮转进程，下面介绍到轮转排程时会记录它与优先度为2-255进程的区别。

优先度为0的进程为空闲进程。当没有进程执行时，RTX会执行它，并提升其优先度到1.

几个特殊进程的优先度：os_idle_demon(void) 的优先度永远为0， RTX实在没进程可跑才会运行这个进程。os_error (U32 err_code)的优先度永远为255，用于处理错误的。这两个进程原型都在RTX_CONFIG.C文件中。

另外，除了创建时给进程分配优先级，优先级也是可以通过调用以下服务改变：

os_tsk_prio(taskID,priority);用于改变其他进程的优先度。

os_tsk_prio_self(priority); 用于改变当前进程的优先度。

2.RTX的调度

搞清楚RTX的优先级后，其实RTX的调度不难理解。

1. pre-emptive

每一个进程都有不同的优先级，最高优先级的进程会运行，排程器不会终止它，所以它会运行直到它自行中止挂起（blocked），或者被更高优先级的进程打断。自行挂起的办法其实我们上一节介绍过，就三个：os_tsk_pass();， os_dly_wait(delay_time);和os_itv_wait(void);.如果其被中止挂起，其余优先级最高的进程会运行。这个配置的办法就是除能在RTX_CONFIG.C中的Round-Robin Task Switching项。

2. Round robin

每一个进程的优先级都是1，每一个进程都会被分配到一个时间片，在运行完这个时间片后，该进程就会加入优先级为1的队列的末端，然后队列最前端的进程继续运行。时间片由RTX_CONFIG.C中的Round_Robin Timeout[ticks]决定，准确时间是Round_Robin Timeout[ticks]×Time tick value[us] (μs). 如上图所示，那么时间片就是10000×5=50000μs.配置该排程需要使能Round-Robin Task switching项。

3. Co-operative

这个是所有进程都是相同的优先度（例如1，）且除能了轮转式排程。 在这种合作模式下，进程不会被排程器挂起，只能自己中止。

3.小结

其实RTX的任务调度非常灵活，最常用的就是轮转和抢断式调度混用： 一部分进程的优先度是大于2的，其他进程的优先度是1（轮转式排程）。也就是说如果优先度大于2的进程就绪了，优先运行，如果没有就绪的大于2的进程，那么就先执行轮转式的进程。而且加上不同的进程间可以相互调节进程的优先度，所以调度的自由度很大的。

还有一些具体的细节问题，例如优先度反转等问题，在记录到进程间通讯后，再详细记录一下吧。