基于时间片论法的任务调度模块

1、前言

通过嵌入式软件开发之程序架构(一)了解到 MCU 的三种任务调度：前后台顺序执行法、时间片论法和操作系统，下面介绍一个基于时间片论法的任务调度模块开源代码。

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2、介绍

代码主要特点有：

• 适用于裸机平台

• 移植简单，三个核心函数，初始化、启动和任务调度管理

• 可动态地添加/删除普通任务，也能添加/删除中断任务

• 普通任务具备简单的调度优先级功能

• 实现了简单的 MCU 负载率计算，根据负载率可参考评估系统的实时性和响应性

实现思路：

• 通过1ms定时器中断服务函数进行任务调度计时和任务状态就绪切换

• 普通任务在主循环中判断就绪状态并执行，而中断任务则在中断服务函数中判断就绪状态并执行

• 普通任务在创建时会根据优先级在普通任务列表中进行排序，优先级越高的函数在列表中越靠前

• 当正在执行的普通任务每次执行完毕后，都会重新从普通任务列表中从头开始判断状态并执行，从而实现调度优先级功能（并非抢占式）

• 根据普通空闲任务运行次数和中断空闲任务运行次数得到 MCU 的负载率计算

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3、代码示例

源文件部分代码如下

/**
  * @brief      创建新的任务调度
  *
  * @note       任务函数不能被阻塞，尽量保证任务执行的时间小于 1ms，且调度周期一定要大于调度函数任务耗时
  * @param[in]  pfnTask 回调任务函数
  * @param[in]  time    调度周期, 单位ms.
  * @param[in]  priority 调度优先级 5-250, 其他预留, 值越小, 优先级越高
  */
void cTASK_Creat(TaskRunCB pfnTask, uint16_t time, uint8_t priority)
{
    int i, j;

    if (priority < 5)
    {
        priority = 5;
    }

    if (priority > 250)
    {
        priority = 250;
    }

    for (i = 0; i < CTASK_SUPPORT_NUM; i++)
    {
        if (sg_tTaskManage.task[i].priority < priority)
        {
            continue;
        }

        if (sg_tTaskManage.task[i].isUsed)
        {
            for (j = CTASK_SUPPORT_NUM - 1; j > i; j--)
            {
                sg_tTaskManage.task[j] = sg_tTaskManage.task[j - 1];
                sg_tTaskManage.task[j - 1].isUsed = false;
            }
        }

        sg_tTaskManage.task[i].isUsed = true;
        sg_tTaskManage.task[i].isRunnig = false;
        sg_tTaskManage.task[i].itvTime = time;
        sg_tTaskManage.task[i].pfnTaskHook = pfnTask;
        sg_tTaskManage.task[i].timer = time;
        sg_tTaskManage.task[i].priority = priority;
        break;
    }
}

头文件接口定义

/* Exported types ----------------------------------------------------------------------------------------------------*/

typedef void (*TaskRunCB)(void);

/* Exported constants ------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/* Exported macro ----------------------------------------------------------------------------------------------------*/
/* Exported functions ------------------------------------------------------------------------------------------------*/

extern void cTASK_Init(void);
extern void cTASK_Remarks(void);
extern void cTASK_Start(void);

extern void cTASK_Creat(TaskRunCB pfnTask, uint16_t time, uint8_t priority);
extern void cTASK_Destory(TaskRunCB pfnTask);

extern void cTASK_IsrCreat(TaskRunCB pfnTask, uint16_t time);
extern void cTASK_IsrDestory(TaskRunCB pfnTask);

extern uint8_t cTASK_GetLoadRate(void);
extern uint32_t cTASK_GetSysTimer(void);

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4、下载链接

下载链接：任务调度模块