搶佔優先級解析

一、搶佔優先級設置多少

搶佔優先級是根據具體嵌入式系統及其應用場景而定。一般情況下，如果一個系統較為複雜，一定是需要使用任務來進行管理，此時就需要設置好任務的優先級。關於如何設定，需要開發人員考慮到本身系統所需要的實時性和運算速度，一般會根據硬件的特性、系統的任務流量、任務等等方面來綜合分析，確定任務的優先級。

二、搶佔優先級和佔先優先級一樣嗎

搶佔優先級指的是當系統中出現高於當前任務優先級的任務時，當前任務會主動讓出處理器資源，讓高優先級任務先執行。而佔先優先級是指當一個任務開始運行時，如果存在與之相同的優先級任務，那麼這些任務之間的運行順序就由系統實現的調度算法來確定了。

三、搶佔優先級相同的任務

當系統中存在多個具有相同優先級的任務時，系統會依據一定的調度算法來選擇執行哪一個任務。如果可以搶佔，那麼系統將會選擇具有搶佔優先級的任務進行執行，當然，對於那些不可搶佔任務，也可以稱為嚴格的周期性任務，會在時序上優先執行。

四、搶佔優先級和子優先級

在實際的嵌入式系統中，一些任務之間的優先級關係有些複雜，需要細分成主優先級和子優先級之分來實現。一般來說，主優先級標識的是最高的優先級，而子優先級就是在主優先級中篩選出的具有相對優先級的任務，即在同一優先級下部分任務的優先級更高。

    /**
     * @brief 任務控制塊結構體
     */
    typedef struct
    {
        uint32_t u32PID;        /*!< 任務 ID 號 */
        uint32_t u32PreemptPrio; /*!< 任務搶佔優先級 */
        uint32_t u32SubPrio;     /*!< 任務優先級，配合搶佔優先級使用 */
    }tTaskBlock;

五、搶佔優先級算法

搶佔優先級的算法需要綜合考慮各種因素，如任務的性質、調度算法、應用場景等等。常用的算法有：

1. 固定優先級算法：所有任務的優先級是不可變的，一旦系統啟動，各任務的調度順序就不會發生改變。

2. 動態優先級算法：任務的優先級會變化，可能是任務執行依據實際應用場景調整優先級，也可能是根據任務執行效率、速度等因素進行運行時動態調整。

3. 基於多級反饋隊列的調度算法：通過記錄任務的運行時間，對不同級別的任務進行實際的調度到正在執行的隊列中，從而達到平衡各個任務跟運行速度的要求。

六、搶佔優先級為0的意思

搶佔優先級為0的意思是，當前任務不允許被搶佔，只有當此任務執行完畢後才會執行其他的任務。這種情況常見於一些需要高可靠性的任務，例如系統啟動任務等。

七、搶佔優先級怎麼計算

搶佔優先級的計算一般是根據所選的算法和具體的硬件特性來決定的，但也常見於二進制方式計算。例如，將16個系統優先級分為0~15級，二進制的賦值方式為：（15 14 13 12 11 10 9 8）×（7 6 5 4 3 2 1 0），其中15~8位為高優先級位，7~0位為低優先級位。所以，計算方法就是：任務優先級 = 主優先級|子優先級。

八、搶佔優先級法

搶佔優先級算法是實現嵌入式實時操作系統的關鍵方法之一。這種算法根據不同的應用場景、硬件條件等因素進行不同的選擇和組合，以獲得最佳的工作效能和資源利用率，將任務的調度控制在合適的時間內完成。

九、搶佔優先級和響應優先級的區別

搶佔優先級和響應優先級是兩個概念，但對於嵌入式實時系統的任務相關性很強。兩者的區別在於，搶佔優先級是指在同一個優先級任務中主動將任務的運行控制權交給更高優先級的任務，而響應優先級則是指當任務被調度器選擇進行運行時，如果存在其他與之同等優先級的任務，響應優先級可以指定該任務先運行。

十、搶佔優先級的範圍選取

在建立嵌入式實時系統時，搶佔優先級的範圍需要經過大量實驗和調整才能確定，因為不同的硬件和應用場景會產生不同的影響。經驗上來看，搶佔優先級範圍的選擇應該是更小的更好，以避免在出現高優先級任務時導致系統出現響應不及時的情況。

    /**
     * @brief 任務控制塊結構體
     */
    typedef struct
    {
        uint32_t u32PID;        /*!< 任務 ID 號 */
        uint32_t u32PreemptPrio; /*!< 任務搶佔優先級 */
        uint32_t u32SubPrio;     /*!< 任務優先級，配合搶佔優先級使用 */
    }tTaskBlock;