抢占优先级与响应优先级

小蓝 • 2024-12-11 17:11 • 编程

一、抢占优先级

在任务并发执行时，会出现多个任务同时操作同一个资源的情况，不同的任务会有不同的优先级，因此需要一种机制来确定哪个任务可以优先访问资源。这个机制就是抢占优先级。

抢占优先级是指任务可以被立即中断并由较高优先级任务来执行。在实时操作系统中，抢占式调度是常见的调度方式。

二、响应优先级

响应优先级是指一个任务在被中断后能够在最短时间内得到响应并恢复执行的优先级。对于实时操作系统来说，响应时间是衡量系统性能和实用性的重要指标之一。

任务的响应时间包含两个部分：中断响应时间和任务切换时间。中断响应时间是指从触发中断到处理完中断的时间；任务切换时间是指从一个任务切换到另一个任务所需的时间。

三、抢占式调度与响应式调度的区别

抢占式调度是指当高优先级任务进入可运行状态时，操作系统会立即抢占当前任务的CPU，并启动高优先级任务运行。而响应式调度是指依据任务的响应优先级来确定任务的运行顺序，即响应优先级高的任务先执行。

四、实现抢占式调度和响应式调度的代码示例

下面是一个使用抢占式调度的代码示例：

void task_1()
{
    while(true)
    {
        //do something
    }
}

void task_2()
{
    while(true)
    {
        //do something
    }
}

void scheduler()
{
    if(task_1.priority > task_2.priority)
    {
        task_1.run();
        task_2.block();
    }
    else
    {
        task_2.run();
        task_1.block();
    }
}

int main()
{
    //set task priority
    task_1.priority = 1;
    task_2.priority = 2;

    while(true)
    {
        scheduler();
    }
}

下面是一个使用响应式调度的代码示例：

void task_1()
{
    while(true)
    {
        //do something
    }
}

void task_2()
{
    while(true)
    {
        //do something
    }
}

void scheduler()
{
    if(task_1.response_priority > task_2.response_priority)
    {
        task_1.run();
        task_2.block();
    }
    else
    {
        task_2.run();
        task_1.block();
    }
}

int main()
{
    //set task response priority
    task_1.response_priority = 1;
    task_2.response_priority = 2;

    while(true)
    {
        scheduler();
    }
}

五、总结

抢占优先级和响应优先级是实时操作系统中的两个重要概念。在多任务并发执行时，通过这两个机制可以保证系统响应时间的实时性，提高系统的可用性和实用性。

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