[发明专利]一种基于多处理器的分布式实时多任务调度方法

说明书

本发明公开了属于嵌入式信号处理技术领域的一种基于多处理器的分布式多任务调度方法。采用非抢占调度策略作为调度内核，该分布式多任务调度方法是在多处理器平台运行，处理器数量包括一个或多个，每个处理器对内部建立的多个处理模块进行实时调度的分布式实时多任务调度；具体包括存储管理单元、任务调度模块及处理任务模块；其中，包含等待态队列、就绪态队列和输出态队列的任务调度单元分别连接通信传输单元与处理任务模块，并传输任务数据通信信息；处理任务模块连接存储管理单元；并传输内存访问信息；本发明可对各个任务模块进行实时调度并保证每个任务模块都能正确运行，保证处理过程满足信号处理的实时性要求，改善了系统实时性。

技术领域

本发明属于嵌入式信号处理技术领域，特别涉及一种基于多处理器的 分布式多任务调度方法。

背景技术

随着电子技术的发展，在雷达、通信、图像等领域，对处理器的实时 性提出越来越高的要求。在嵌入式实时处理场合下，目前主要采用三种方 法：数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)和可编程逻辑器件 (FPGA)。其中DSP是一种具有特殊构造的微处理器，非常适合用于数字 信号处理算法的快速实现。由于采用C/C++等高级语言编程，可以非常灵 活地实现多种处理算法。

DSP编程开发经历了无操作系统开发和基于操作系统开发两个阶段。 在无操作系统的开发阶段中，系统没有操作系统的支持，通常通过汇编语 言来访问底层硬件资源。这类系统一般功能单一，针对性强，且无用户接 口。在有操作系统的开发阶段中，系统能够支持多任务处理，具有通信管 理、内存管理、调度管理等功能，开发人员无须了解底层硬件结构便能进 行软件开发。大大提高了开发效率，增加了代码的通用性。业界目前基于 DSP的操作系统包括：

(1)ADI公司推出的VDK(VisualDSPKernel)，随VisualDSP一起出 售，运行在TS系列和ADSPBF系列等DSP芯片上。

(2)WRS公司推出的VxWorks，运行在C6678等高端型号DSP上。

(3)μC/OS-II实时多任务操作系统内核。它曾被广泛应用于微处理器、 微控制器和数字信号处理器。μC/OS-II的前身是μC/OS，最早出自于 1992年美国嵌入式系统专家Jean J.Labrosse在《嵌入式系统编程》杂 志的5月和6月刊上刊登的文章连载，并把μC/OS的源码发布在该杂志 的BBS上。

综上所述，目前基于DSP的实时操作系统无论是软件还是硬件都严重依赖国 外技术。为此，研究一种基于多处理器平台的国产化任务调度技术对于实现嵌入 式处理自主可控，推进国产化处理器平台的生态建设具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提出一种基于多处理器的分布式多任务调度方法，采 用非抢占调度策略作为调度内核，支持任意多个处理任务，改善了系统实 时性；其特征在于，所述分布式多任务调度方法是在多处理器平台运行， 处理器数量包括一个或多个，每个处理器对内部建立的多个处理模块进行 实时调度的分布式实时多任务调度；具体包括存储管理单元、任务调度模 块及处理任务模块；其中，包含等待态队列、就绪态队列和输出态队列的任务调度单元分别连接通信传输单元与处理任务模块，并传输任务数据通 信信息；处理任务模块连接存储管理单元；并传输内存访问信息；具体包 括：

(1)存储管理单元，包括内存池管理模块和内存池参数数据结构； DSP内部的若干内存块，以及外部存储区域，均可通过内存池参数数据结 构信息被内存池管理模块动态分配管理，从而存储处理任务的输入数据、 输出数据，以及执行该任务过程中产生的缓存数据；内存池管理模块，用 以动态记录和维护每个内存块使用情况；