[发明专利]一种支持用户态任务动态调度的探针方法和装置

说明书

本发明涉及一种支持用户态任务动态调度的探针方法和装置，属于计算机系统和自主无人系统任务调度技术领域；本发明基于“探针+任务操作函数”的用户态任务运行控制结构，实现用户态任务运行过程控制；通过向用户任务程序中插入探针，实现任务状态的判断和任务的挂起；设计用户任务操作函数，支持用户任务的开始、暂停、继续、结束等操作，为用户态任务动态调度提供功能接口。相比于现有技术，本发明通过对任务运行过程的控制提供了用户态任务动态调度的有效技术手段，解决了在用户态难以有效控制任务的运行过程、进而难以实现动态任务调度的问题，为实现自主无人系统复杂任务流程管理、提高复杂任务效率提供有效技术支撑。

技术领域

本发明涉及一种支持用户态任务动态调度方法，尤其涉及一种支持用户态任务动态调度的探针方法和装置，属于计算机系统和自主无人系统任务调度技术领域。

背景技术

现代操作系统大多是多任务操作系统，多任务是指能够同时并发地交互执行多个任务，而多任务并发执行可有效提高计算资源利用效率。操作系统内核中任务调度子系统负责确定将哪个任务投入执行，何时执行以及执行多长时间，是实现多任务并发执行的基础。操作系统中对于任务的挂起和调度是在内核态完成，而在用户态，一般情况下一旦任务开始运行，便难以对其进行暂停(挂起)、继续(唤醒)等控制，直至该任务自身运行结束，因此缺乏在用户态对任务进行运行控制的有效技术手段。

操作系统中任务调度是提高计算资源利用效率的需要，而用户态任务动态调度则是自主无人系统完成复杂任务流程、提高复杂任务效率的需要。当用户任务复杂性上升，通常的做法是将单个复杂任务分解为多个较为简单的任务，通过对简单任务的动态调度完成复杂的任务流程。因此用户态任务动态调度技术是实现复杂用户任务的基础，另一方面，对于任务运行过程的有效控制(如任务的暂停和唤醒等)则是任务动态调度的基础。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，针对复杂任务需要用户态任务动态调度技术的需求，提供一种支持用户态任务动态调度的探针方法，在操作系统内核进程调度之上进行用户态的任务运行过程管理，解决在用户态难以有效控制任务的运行过程、进而难以实现动态任务调度的问题。

本发明的思想是基于“探针+任务操作函数”的用户态任务运行控制结构，实现用户态任务运行过程控制；通过向用户任务程序中插入探针，实现任务状态的判断和任务的挂起；设计用户任务操作函数，支持用户任务的开始、暂停、继续、结束等操作，为用户态任务动态调度提供功能接口。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

一方面，本发明提供一种支持用户态任务动态调度的探针方法：包括：探针和任务操作函数；

所述探针用于插入任务的程序代码中，实现当所述任务执行到探针位置时可以根据所述任务运行状态而被暂停(挂起)、被唤醒(继续执行)或被结束(终止运行)；

所述任务操作函数用于提供用户态任务动态调度的接口，支持对任务的开始、暂停、继续或结束操作。

作为优选，所述任务操作函数包括任务暂停函数、任务继续函数和任务结束函数；

所述任务暂停函数用于所述任务程序在所述探针处进行等待，从而实现所述任务的暂停功能；

所述任务继续函数用于所述任务程序在所述探针处被触发继续执行，从而实现所述任务的唤醒(继续执行)功能；

所述任务结束函数用于所述任务程序在所述探针处退出所述任务执行过程，从而终结所述任务。

作为优选，所述方法还包括任务状态变量和三个条件变量：任务执行条件变量、任务暂停条件变量和任务结束条件变量。

作为优选，所述探针包括如下内容：