[发明专利]用于STM32系统的多级反馈队列调度方法

说明书

本发明提供了一种用于STM32系统的多级反馈队列调度方法，包括以下步骤：S1、定义数据结构：S11、建立工作频率序列；S12、建立任务执行时间矩阵；S13、建立剩余资源矩阵。S2、调度方法：S21、当多个任务需要处理时，首先处理优先级高的优先级内任务；当某一优先级内有多个任务时首先处理含指令较多的任务；每当RTC中断到来时、任务完成时或者任务产生时对当前需处理的任务进行调度处理，对当前需处理的任务调度处理具体如下：S211、对各个处理器内核对应的数据结构进行预处理；S212、判断有无空闲处理器内核。该用于STM32系统的多级反馈队列调度方法解决现有技术中无空闲处理器内核的情况下无法合理调配运行中处理器内核而导致一些处理器内核极易损坏的问题。

技术领域

本发明涉及STM32系统，具体涉及一种用于STM32系统的多级反馈队列调度方法。

背景技术

多级(假设为N级)反馈队列调度算法可以如下原理：

1、设有N个队列(Q1,Q2....QN)，其中各个队列对于处理机的优先级是不一样的，也就是说位于各个队列中的作业(进程)的优先级也是不一样的。一般来说，优先级Priority(Q1)>Priority(Q2)>...>Priority(QN)。怎么讲，位于Q1中的任何一个作业(进程)都要比Q2中的任何一个作业(进程)相对于CPU的优先级要高(也就是说，Q1中的作业一定要比Q2中的作业先被处理机调度)，依次类推其它的队列。

2、对于某个特定的队列来说，里面是遵循时间片轮转法。也就是说，位于队列Q2中有N个作业，它们的运行时间是通过Q2这个队列所设定的时间片来确定的(为了便于理解，我们也可以认为特定队列中的作业的优先级是按照FCFS来调度的)。

3、各个队列的时间片是一样的吗？不一样，这就是该算法设计的精妙之处。各个队列的时间片是随着优先级的增加而减少的，也就是说，优先级越高的队列中它的时间片就越短。同时，为了便于那些超大作业的完成，最后一个队列QN(优先级最低的队列)的时间片一般很大(不需要考虑这个问题)。

多级反馈队列调度算法描述：

1、进程在进入待调度的队列等待时，首先进入优先级最高的Q1等待。

2、首先调度优先级高的队列中的进程。若高优先级中队列中已没有调度的进程，则调度次优先级队列中的进程。例如：Q1,Q2,Q3三个队列，只有在Q1中没有进程等待时才去调度Q2，同理，只有Q1,Q2都为空时才会去调度Q3。

3、对于同一个队列中的各个进程，按照时间片轮转法调度。比如Q1队列的时间片为N，那么Q1中的作业在经历了N个时间片后若还没有完成，则进入Q2队列等待，若Q2的时间片用完后作业还不能完成，一直进入下一级队列，直至完成。

4、在低优先级的队列中的进程在运行时，又有新到达的作业，那么在运行完这个时间片后，CPU马上分配给新到达的作业(抢占式)。

假设系统中有3个反馈队列Q1,Q2,Q3，时间片分别为2，4，8。现在有3个作业J1、J2、J3分别在时间0、1、3时刻到达。而它们所需要的CPU时间分别是3、2、1个时间片。上述算法运作步骤如下：

1、时刻0：J1到达。于是进入到队列1，运行1个时间片，时间片还未到，此时J2到达；

2、时刻1：J2到达，由于时间片仍然由J1掌控，于是等待；J1在运行了1个时间片后，已经完成了在Q1中的；2个时间片的限制，于是J1置于Q2等待被调度；现在处理机分配给J2；

3、时刻2：J1进入Q2等待调度，J2获得CPU开始运行；

4、时刻3：J3到达，由于J2的时间片未到，故J3在Q1等待调度，J1也在Q2等待调度；