如何從零基礎(chǔ)學嵌入式_英創(chuàng)信息技術(shù)應(yīng)用線程時間片分析比較介紹

小嵌

如何從零基礎(chǔ)學嵌入式_英創(chuàng)信息技術(shù)應(yīng)用線程時間片分析比較介紹,   

         對于一個嵌入式多任務(wù)、多線程操作系統(tǒng)，所啟動的應(yīng)用進程至少擁有一個線程或多個線程，線程在進程中執(zhí)行代碼。一個進程能夠“同時”運行多個線程，“同時”加上引號，因為實際上，在單處理CPU平臺上，任何時刻，只有一個線程在執(zhí)行。操作系統(tǒng)通過任務(wù)調(diào)度算法快速切換線程來模擬多線程并行，交替地停止一個線程，然后切換到另外一個上運行。支持任務(wù)優(yōu)先級，高優(yōu)先級線程比低優(yōu)先級線程更先執(zhí)行，也就是說低優(yōu)先線程必須等到高優(yōu)先級線程被阻塞掛起后才可能被調(diào)度。對于優(yōu)先級別相等的線程使用輪換算法來調(diào)度。

         無論是WinCE還是Linux操作系統(tǒng)，應(yīng)用線程的運行總是涉及到兩個基本的參數(shù)：一個是系統(tǒng)分配給線程的時間片，一個是系統(tǒng)調(diào)度的時間間隔。Linux和WinCE下這兩個參數(shù)有所不同，如下表所示：

	WinCE	嵌入式Linux
線程的運行時間片	100ms	10ms
系統(tǒng)調(diào)度間隔	1ms	10ms

        這里需要注意的是，線程不一定需要將時間片完全用完，事實上，在嵌入式系統(tǒng)中，線程的運行處理時間通常都遠小于所分的時間片，這時線程應(yīng)當調(diào)用相關(guān)系統(tǒng)函數(shù)將自己掛起，系統(tǒng)將立即進行線程重調(diào)度。這時的重調(diào)度實際是加快了各個線程的輪片，提高了多線程并行運行的程度，客觀上保證了嵌入式設(shè)備的實時響應(yīng)能力。

         如果線程運行處理的時間超過了系統(tǒng)分配的時間片，在到達時間片后系統(tǒng)將強制掛起該線程，進行任務(wù)調(diào)度，以保證其他線程的運行。所以在多任務(wù)的程序設(shè)計中，特別忌諱線程中出現(xiàn)長時間查詢代碼，如：


while（ bFlag == FALSE ）
{
         // Polling Flag…
}

         這種代碼總是占完了時間片，大大地浪費CPU資源，使得整個進程的線程調(diào)度變得很慢，比如對于WinCE來說，就會出現(xiàn)100ms才調(diào)度一次，如果有10個這樣的線程，意味著每個線程需要1s才能輪詢一次，在嵌入式應(yīng)用中，就很容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失等錯誤，從而無法實現(xiàn)正常的功能。對于Linux也是存在同樣的問題。

         在實際應(yīng)用中，常用的掛起線程的方法是調(diào)用延時函數(shù)。對于WinCE，調(diào)用Sleep（ ms ）函數(shù)；對Linux，可以調(diào)用select（ ）函數(shù)來掛起當前線程。由于系統(tǒng)的調(diào)度間隔不一樣，對相同的掛起時間，系統(tǒng)會有不同的處理。比如，設(shè)置掛起時間為2ms，在WinCE中，將在掛起2ms之后的1ms后，被系統(tǒng)重新調(diào)度；在Linux中，由于調(diào)度間隔大于掛起的時間，所以系統(tǒng)將在線程掛起10ms之后才被重新調(diào)度，也就是說在Linux下，無論程序中設(shè)置的掛起時間2ms還是9ms，該線程實際被掛起的時間總是10ms。