[发明专利]一种优化嵌入式系统中优先级反转方法在审

专利信息
申请号: 202010974392.7 申请日: 2020-09-16
公开(公告)号: CN112068945A 公开(公告)日: 2020-12-11
发明(设计)人: 陈文龙;周青山;宁荣华;苏明 申请(专利权)人: 厦门势拓御能科技有限公司
主分类号: G06F9/48 分类号: G06F9/48
代理公司: 厦门加减专利代理事务所(普通合伙) 35234 代理人: 张积峰
地址: 361000 福建省*** 国省代码: 福建;35
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摘要:
搜索关键词: 一种 优化 嵌入式 系统 优先级 反转 方法
【说明书】:

发明涉及计算机信息处理技术领域,特别涉及一种优化嵌入式系统中优先级反转方法,所述优化嵌入式系统中优先级反转方法为将被访问时带有锁定功能的对外寄存器更改为可重复访问的对外寄存器,以使所述对外寄存器可以同时被多个任务访问;且所述对外寄存器仅在资源更新的特定时段会被锁定。采用本发明提供的优化嵌入式系统中优先级反转方法,可以有效避免因多核系统存在的各个内核的优先级机制不同导致无法确认最高优先级的情况,同时避免了因更新任务导致的数据资源长期被霸占使得其他任务无法快速运行下去的弊端,具有广泛的市场应用前景。

技术领域

本发明涉及计算机信息处理技术领域,特别涉及一种优化嵌入式系统中优先级反转方法。

背景技术

在多任务并发的环境里,从概念上看,是有多个任务在同时执行,但是,事实上,任何时刻只能有一个任务处于执行状态,因此,操作系统需要识别哪些任务需要优先执行、哪些任务暂时等待,这也是本领域中经常出现的有关任务调度的问题。

在嵌入式系统中,为防止程序重复访问,关键变量资源等都带有锁定功能,也就是说,当有任务访问该变量时,该变量不允许其他任务访问。低优先级任务可能会占据变量资源,使得高优先级任务进入持续等待现象,这种现象叫做优先级反转,也因此造成许多高优先级任务被许多较低有相机任务阻塞,实时性难以得到保障;

例如:如图1所示,存在任务A,B,C,其中A任务优先级最高,B任务次高,C任务最低。由于C任务在执行时,锁定了资源,使得其他任务不得调度此任务。A任务虽然打断C任务,但是由于资源被锁定,只能退出任务。使得B任务优于A任务被执行,直到C任务调度后,才执行A任务。虽然A任务的优先级比较高,但是在本例中,其优先级程度反而不如B任务和C任务。

申请号为201710501881.9的《任务的优先级处理方法和处理装置》公开了一种任务的优先级处理方法和处理装置,其公开日为2019年1月3日,该任务的优先级处理方法中,所述任务包括第一任务、第二任务和第三任务,所述的第一任务的优先级高于所述第二任务和所述第三任务;所述方法包括:当所述第一任务由于访问第一临界区失败而被阻塞时,提升与所述第一任务共享第一临界区且正在访问所述第一临界区的第二任务的优先级;判断是否存在与第二任务共享第二临界区且正在访问所述第二临界区的第三任务;当存在所述第三任务时,提升所述第三任务的优先级。本申请实施例提供的方案避免了优先级低的第三任务拖延第二任务的执行,从而避免优先级高的第一任务延迟执行造成的优先级反转;

但是,事实上,在多核系统中,由于运算内核不止一个,各内核的优先级机制不同,某一运算内核中较低优先级任务的优先级并不能确定是所有内核中允许的最高优先级,由此导致的优先级反转问题,并未得到很好的解决。

发明内容

为解决上述背景技术中提及的多任务处理中存在优先级反转的问题,本发明提供一种优化嵌入式系统中优先级反转方法,将被访问时带有锁定功能的对外寄存器更改为可重复访问的对外寄存器,以使所述对外寄存器可以同时被多个任务访问;

且所述对外寄存器仅在更新的特定时段会被锁定。

在上述方案的基础上,进一步地,所述对外寄存器上设有影子寄存器,所述影子寄存器的内容为当前所述对外寄存器的值或者更新后所述对外寄存器的值。

在上述方案的基础上,进一步地,所述更新任务对所述对外寄存器更新的特定时段,依据对外寄存器的访问情况设定。

在上述方案的基础上,进一步地,当所述对外寄存器未被其他更高优先级的任务占用时,所述对外寄存器锁定,并直接对对外寄存器的数据进行更新。

在上述方案的基础上,进一步地,当所述对外寄存器被其他优先级高于所述更新任务的任务占用时,所述更新任务则锁定所述影子寄存器,并对所述影子寄存器内的值进行更新,以便后续直接将所述影子寄存器内更新后的值直接更新至所述对外寄存器内。

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