时间片轮询多任务操作系统
时间片轮转调度算法
时间片轮转调度算法
时间片轮转调度算法（Round-Robin Scheduling Algorithm）是一种常用的进程调度算法，它将所有可运行进程放入一个队列中，每个进程可以有一个等待时间，在等待时间结束后，当前进程运行完毕，就会被下一个进程替代，如此循环，直至所有进程运行完毕。
时间片轮转调度算法的优点在于它简单易行，可以有效的解决多进程的调度问题。
它的基本原理是，将系统中所有可运行的进程放入一个队列，然后每个进程可以有一个等待时间，在等待时间结束后，当前进程运行完毕，就会被下一个进程替代，如此循环，直至所有进程运行完毕。
时间片轮转调度算法还有一个优点，就是它可以更好地满足公平性原则。
由于每个进程只能运行一个固定的时间片，因此，每个进程都会有相同的机会得到处理器的资源，从而更能满足公平性原则。
时间片轮转调度算法的缺点在于它对响应时间的要求比较高，因为每个进程只能有一个固定的时间片，在等待时间结束后，它又要等待队列中其他进程运行完毕才能再次被调度，这样就会使得它的响应时间变长。
总的来说，时间片轮转调度算法是一种简单易行、可以满足公平性原则的进程调度算法，但是它对响应时间的要求较高，在实际应用
中，需要根据实际情况来进行选择和优化。
计算机中多任务的名词解释
计算机中多任务的名词解释在计算机领域中，多任务是指在同一时间段内，计算机系统能够同时运行多个程序或任务的能力。
与单任务（即一次只能执行一个程序）相比，多任务能够更充分地利用计算机系统的资源，提高计算机的效率和响应能力。
一、多任务的实现方式计算机实现多任务有多种方式，其中最常见的是时间片轮转和优先级调度。
1. 时间片轮转：这种方式下，计算机系统将时间划分为若干个相等的时间片，每个时间片都预留给一个任务使用。
当一个任务的时间片用完后，系统会暂停该任务的执行，并切换到下一个任务，轮流执行，以此类推。
这种方式保证了所有任务都能以一定的频率得到执行，实现了多任务的同时运行。
2. 优先级调度：这种方式下，每个任务都会被分配一个优先级。
系统根据任务的优先级来调度任务的执行顺序，优先级越高的任务越先执行。
这种方式在某些特定场景下，如实时任务的处理，具有重要意义。
通过合理设置不同任务的优先级，可以确保关键任务得到及时响应。
二、多任务的优势与挑战多任务的引入极大地提升了计算机系统的效率和灵活性，同时也带来了一系列的挑战。
1. 提高计算机效率：多任务可以充分利用计算机系统的处理器和内存资源，提高系统的利用率，让计算机能够在同一时间内同时执行多个任务，提高整体效率。
2. 增强用户体验：多任务使得用户可以在同一时间内运行多个程序，执行不同的任务。
例如，在浏览器中同时打开多个网页，可以边听音乐边阅读新闻，提升了用户的使用体验。
3. 复杂的任务调度：在多任务环境下，计算机需要智能地调度任务，合理分配资源。
任务之间的相互影响和资源冲突可能导致性能下降和程序运行错误等问题。
因此，设计高效的任务调度算法和资源管理策略是一个重要的挑战。
4. 系统资源分配冲突：多任务会引发资源的竞争和冲突问题。
例如，多个任务同时要求访问某一资源，由于资源有限，可能导致死锁或资源饥饿等问题。
为了解决这些问题，需要科学合理地进行资源分配和冲突处理。
三、多任务应用领域多任务在计算机领域的应用非常广泛，几乎涵盖了计算机的各个领域，其中一些典型的应用包括：1. 操作系统：操作系统是多任务的典型应用。
操作系统的多任务处理
操作系统的多任务处理多任务处理是现代操作系统的重要特性之一，它使得计算机可以同时执行多个任务。
通过合理的任务切换和资源分配，操作系统能够提高计算机的利用率和效率。
本文将介绍操作系统的多任务处理原理、策略和应用。
一、多任务处理原理多任务处理是指在一个计算机系统中同时执行多个任务的能力。
操作系统通过任务调度算法和进程管理来实现多任务处理。
在单核处理器系统中，操作系统通过时间片轮转等算法按照一定的时间片轮询切换任务，使得任务在人眼看来是同时执行的。
而在多核处理器系统中，操作系统可以将多个任务分配给多个处理器核心并行执行。
二、多任务处理策略1. 抢占式调度抢占式调度是指操作系统可以随时中断正在执行的任务，将处理器分配给其他高优先级任务的调度策略。
当有更高优先级的任务就绪时，操作系统可以立即切换到该任务并执行，以保证高优先级任务的及时响应。
2. 合作式调度合作式调度是指任务执行必须主动释放处理器资源，才能让其他任务执行的调度策略。
在合作式调度中，每个任务都需要遵守一定的规则，如不可长时间占用处理器资源，否则会影响其他任务的执行。
3. 多级反馈队列调度多级反馈队列调度算法将任务分为多个优先级队列，每个队列具有不同的时间片大小。
当任务执行完成后，如果没有新任务到达，则继续执行该队列的下一个任务；如果有新任务到达，则将该任务插入到更高优先级队列中。
这种调度策略既能保证高优先级任务优先执行，又能公平地分配处理器资源。
三、多任务处理的应用1. 多媒体播放操作系统的多任务处理能力使得计算机可以同时播放多个媒体文件，如音频、视频等。
用户可以在观看视频的同时听音乐，提高了用户体验。
2. 并行计算通过多任务处理和多核处理器，操作系统可以将大型计算任务分解为多个子任务，然后利用不同核心并行执行这些任务，提高计算速度和效率。
3. 虚拟化技术多任务处理为虚拟化技术的实现提供了基础。
操作系统可以将物理资源虚拟化为多个虚拟机，每个虚拟机可以独立运行不同的任务，实现资源的有效利用和管理。
时间片轮转调度
时间片轮转调度
简介
时间片轮转调度是一种常见的进程调度算法，通常用于处理多任务系统中的进
程调度。
它的主要特点是每个进程都会分配一个时间片段，当时间片段用完后，系统会自动切换到下一个进程，从而实现多个进程之间的公平共享CPU时间。
原理
时间片轮转调度的原理比较简单。
系统会为每个进程分配一个固定长度的时间片，当进程开始执行时，系统会计时，当时间片用完后，系统会发出时钟中断，此时会触发调度器将CPU分配给下一个进程。
被切换出去的进程会被放到就绪队列
的末尾，等待下次轮到它执行。
优点
1.公平性：每个进程都有机会获得CPU时间，避免某个进程长时间占
用CPU资源而导致其他进程无法执行。
2.响应时间短：由于时间片固定，当进程被切换到时，可以及时响应，
提高系统的交互性。
缺点
1.时间片长短选择问题：如果时间片过短，频繁的切换会增加调度器的
开销；如果时间片过长，可能会导致部分进程长时间占用CPU，降低公平性。
2.公平性问题：虽然时间片轮转调度可以保证每个进程都能获得CPU
时间，但对于一些实时性要求较高的应用来说，可能无法满足其需求。
应用场景
时间片轮转调度适用于对公平性要求较高，但对实时性要求不是特别高的场景，比如多用户系统、批处理系统等。
在这些场景下，时间片轮转调度可以充分利用系统资源，保证每个进程都能得到执行。
总结
时间片轮转调度是一种简单而有效的进程调度算法，通过合理设置时间片长度，可以实现多任务系统中的进程公平调度。
在合适的场景下，时间片轮转调度可以提高系统的整体性能，保证每个进程都能得到执行，从而提高系统的稳定性和可靠性。
操作系统时间片轮转算法与优先级调度算法
操作系统时间片轮转算法与优先级调度算法操作系统作为计算机的核心，需要负责管理和分配系统资源的功能。
其中，调度算法是操作系统中非常重要的一个功能，它决定了如何分配CPU时间，因此直接影响系统的性能和响应速度。
本文将介绍两种操作系统中常用的调度算法：时间片轮转算法和优先级调度算法。
时间片轮转算法时间片轮转算法（Round Robin）是一种基本的调度算法，它是多道程序设计中常用的一种算法。
在内存中同时存放多个进程，并根据每个进程的优先级轮流分配 CPU 时间，以保证每个进程都能得到一定的CPU时间片，从而保证操作系统的公平性和系统的稳定性。
基本思想时间片轮转算法的基本思想是：将每个进程分配相同长度的CPU时间片，一旦时间片用完，立即将该进程挂起，并将 CPU 分配给下一个进程。
这样就可以保证每个进程都有相同的机会获得 CPU 时间，避免了某个进程长时间霸占CPU而导致其他进程无法运行的情况。
算法流程时间片轮转算法的具体实现过程如下：1.将所有待运行的进程加入到就绪队列中；2.从就绪队列中取出第一个进程，将其运行指定时间片长度的时间；3.如果该进程在运行时间片结束之前自己退出，那么直接将其从就绪队列中取出，释放资源；4.如果该进程在运行时间片结束之前没有自己退出，那么将其挂起放到队列的尾部，然后将 CPU 分配给下一个进程，重复2-4步骤，直到所有进程执行完毕。
算法优点时间片轮转算法的优点如下：1.公平：每个进程都能得到相同长度的时间片，避免了某个进程长时间霸占CPU的情况，从而保证了每个进程都会运行；2.适用：时间片轮转算法适用于多任务并发的环境下，可以有效地避免死锁和饥饿现象；3.高效：时间片轮转算法可以保证 CPU 的高效利用，能够最大限度地提高 CPU 的性能。
算法缺点时间片轮转算法的缺点如下：1.精度问题：时间片长度不能太长，否则会导致某些进程长时间等待CPU时间片；2.资源浪费：如果一个进程只需要很短的时间就可以完成任务，但由于时间片的限制而占用CPU的时间，这就是一种资源浪费。
5.1—TinyOS51嵌入式操作系统微小内核
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第5章 TinyOS51嵌入式操作系统 时间轮询调度为每个任务提供同份额的cpu执行 时间。由于纯粹的时间轮询调度不能满足实时性系统 要求，取而代之的是基于优先级抢占式调度扩充时间 轮询调度，即对同样优先级的任务使用时间片获得相 等的cpu分配时间，不同优先级的具有抢占权。
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第5章 TinyOS51嵌入式操作系统 4、任务状态 无论用户任务还是系统任务，在如何时候，每个 任务至少包含：就绪（ready）、运行（running）、阻塞 （blocked）在内的状态。随着实时系统的运行，每个 任务根据简单的有限状态自动机（FSM）逻辑，从一 个状态迁移到另一个状态。 虽然内核可以定义多个任务状态组，但典型的OS 中至少有3个主要的状态： 就绪状态 ；运行状态； 阻塞状态
表 5.1 setjmp()函数 名称 所属类别 格式 输入参数 setjmp() 流程控制 #include<setjmp.h> int setjmp(jmp_ buf environment) environment：用于保存当前环境的jmp_buf数组
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第5章 TinyOS51嵌入式操作系统 bp是在SDCC中定义的一个虚拟寄存器，用于 简化重入操作。书P186，对局部变量与bp做了描述 说明以及在堆栈中的变化如下图所示，可参考。
调度器从一个任务切换到另一个任务所开销的 时间则称之为上下文切换时间。
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第5章 TinyOS51嵌入式操作系统
图5.5 上下文切换示意图
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第5章 TinyOS51嵌入式操作系统 8、可重入性（Reentrant）
由于任务的并发性，因此经常会出现调用同一个 函数的情况，如果一段程序可以被多个任务同时调用， 而不必担心数据被破坏，那么这样的程序就是可重入 的程序。
时间片轮转调度算法例题详解
时间片轮转调度算法例题详解操作系统是计算机系统中的一个重要组成部分，它负责管理计算机系统的各种资源，协调各种应用程序的运行，保证计算机系统的高效稳定运行。
操作系统中的进程调度是其中的一个重要内容，它决定了进程在CPU上的运行顺序，直接影响到计算机系统的性能。
本文将详细介绍时间片轮转调度算法，并通过例题进行详解。
一、时间片轮转调度算法时间片轮转调度算法是一种基于时间片的进程调度算法，它将CPU时间片分配给各个正在运行的进程，每个进程在一个时间片内运行一定的时间，然后被挂起，等待下一次调度。
如果进程在一个时间片内没有完成运行，那么它将被挂起，等待下一次调度。
这种调度算法适用于多道程序并发执行的情况，可以避免进程长时间占用CPU，保证进程的公平性和响应性。
时间片轮转调度算法的基本思想是将所有就绪进程按照先来先服务的原则排队，每个进程在一个时间片内运行一定的时间，然后被挂起，等待下一次调度。
时间片的大小可以根据系统的负载情况进行调整，一般情况下，时间片的大小为10ms~100ms之间。
当一个进程在一个时间片内运行完成，它将被移到队列的末尾，等待下一次调度。
如果进程在一个时间片内没有完成运行，那么它将被挂起，等待下一次调度。
这样，所有进程都有机会获得CPU时间，避免了某个进程长时间占用CPU的情况。
时间片轮转调度算法的优点是简单易懂，易于实现，可以保证进程的公平性和响应性。
缺点是时间片的大小对系统的性能有较大影响，时间片过小会导致进程切换频繁，影响系统性能；时间片过大会导致进程响应时间增加，影响用户体验。
二、时间片轮转调度算法例题下面通过一个例题来详细介绍时间片轮转调度算法的实现过程。
题目描述：有3个进程P1、P2、P3，它们的运行时间分别为24ms、3ms、3ms，它们的到达时间分别为0ms、0ms、0ms。
时间片大小为4ms。
请计算它们的平均等待时间和平均周转时间。
解题思路：首先，按照到达时间的先后顺序将进程排队。
时间片轮转调度算法例题详解
时间片轮转调度算法例题详解在计算机操作系统中，调度算法是非常重要的一部分。
调度算法的作用是决定哪个进程可以获得 CPU 的使用权。
其中，时间片轮转调度算法是一种常见的调度算法，它可以保证每个进程都能够获得一定的 CPU 时间，从而避免了某个进程长时间占用 CPU 的情况。
本文将对时间片轮转调度算法进行详细的介绍，并通过实例来说明如何使用该算法进行进程调度。
一、时间片轮转调度算法的原理时间片轮转调度算法是一种抢占式的调度算法，它将 CPU 的使用时间划分为若干个时间片，每个进程在一个时间片内可以占用CPU 的时间是固定的。
当一个进程占用 CPU 的时间超过了一个时间片，系统会将该进程挂起，并将 CPU 分配给下一个进程。
时间片轮转调度算法的优点在于可以保证公平性，每个进程都能够获得一定的 CPU 时间，从而避免了某个进程长时间占用 CPU 的情况。
另外，该算法的实现比较简单，适用于多任务环境下的进程调度。
二、时间片轮转调度算法的实现时间片轮转调度算法的实现需要使用一个队列来保存所有等待CPU 时间的进程。
每个进程在队列中占据一个时间片的位置，当轮到该进程时，系统会将该进程从队列头部取出，并将其放到队列尾部。
如果一个进程占用 CPU 的时间超过了一个时间片，系统会将该进程挂起，并将其放到队列尾部。
下面是时间片轮转调度算法的具体实现步骤：1. 将所有等待 CPU 时间的进程放入一个队列中。
2. 设置一个时间片的长度，例如 10 毫秒。
3. 从队列头部取出一个进程，并将其放到 CPU 中执行。
4. 如果该进程在一个时间片内没有执行完毕，将其挂起，并将其放到队列尾部。
5. 从队列头部取出下一个进程，并将其放到 CPU 中执行。
6. 重复步骤 4 和步骤 5，直到所有进程都执行完毕。
三、时间片轮转调度算法的实例下面通过一个实例来说明如何使用时间片轮转调度算法进行进程调度。
假设有三个进程 P1、P2、P3，它们需要使用 CPU 的时间如下表所示：| 进程 | 到达时间 | 需要 CPU 时间 ||------|----------|---------------|| P1 | 0 | 20 || P2 | 0 | 25 || P3 | 0 | 10 |假设时间片的长度为 5 毫秒，现在需要使用时间片轮转调度算法对这三个进程进行调度。
操作系统教程课后习题答案
操作系统1.什么是计算机系统？计算机系统是怎么构成的？了解PC的组成情况，说明：1）硬件组织的基本结构，画出硬件配置图；2）主要系统软件和应用软件（若有的话）他们的作用。
答：计算机系统就是按照人的要求接收和存储信息，自动进行数据处理和计算，并输出结果信息的系统。
计算机系统由硬件子系统和软件子系统组成。
计算机系统的构成包括：如图1.2计算机硬件系统的构成：如图1.42.从功能以及程序涉设计的角度说明计算机系统中软件系统是如何构成的？答：分为系统软件，支撑软件和应用软件三层。
3.什么是操作系统？请举例说明操作系统在计算机系统中的重要地位。
答：操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程序模块的集合。
它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的软硬件资源，合理的组织计算机的工作流程，控制程序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够灵活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统能安全高效地运行4.请举一个实际的例子来说明操作系统的功能。
答：你能用用操作系统管理很多资源5.为什么说“操作系统是控制硬件的软件”的说法不确切？答：操作系统不仅能够控制硬件，也可以控制各种软件资源。
6.操作系统的基本特征是什么？说明他们之间的关系。
答：1.并发性2.共享性3.随机性7.试从独立性，并发性和交互性和实时性四个方面来比较批处理系统，分时系统以及实时系统。
答：分时系统：并发性是指同时有多个用户共同使用一个计算机，宏观上看是多个人同时使用一个CPU，微观上是多个人在不同时刻轮流使用CPU.独占性，是指用户感觉不到计算机为他们服务，就好像整个系统为他所独占。
交互性：是指用户根据系统响应结果进一步提出新要求，用户直接干预每一步。
实时性：是指系统对用户提出的请求及时响应。
8.引入多道程序设计技术的起因和目的是什么？多道程序系统的特征是什么？答：多道程序设计的基本思想在内存中保持多个作业，主机可以交替的方式同时处理多个作业，一般来说任何一道作业的运行总是要交替的使用处理器和外设子案9.多道程序设计的度是指在任一给定时刻，单个CPU所能支持的进程数目最大值。
操作系统中的调度算法分析
操作系统中的调度算法分析操作系统是计算机系统中最为重要的组成部分之一，它负责管理计算机系统的资源，包括硬件和软件资源，并且为其它应用程序提供支持和服务。
在操作系统中，调度算法是其中非常重要的一部分，对于它的优化和改进有着非常重要的意义。
本文将按照类别对操作系统中的调度算法进行详细分析，包括批处理系统中的调度算法、交互式系统中的调度算法、实时系统中的调度算法，以及多处理器系统中的调度算法。
一、批处理系统中的调度算法批处理系统是指能够自动地运行一批作业的操作系统，它是在没有任何人的干预下完成作业的自动化系统。
在批处理系统中的调度算法，其主要目的是使各作业的吞吐率最大，并且减少响应时间和等待时间。
在批处理系统中的调度算法包括先来先服务（FCFS）算法、短进程优先（SJF）算法、最高响应比优先（HRRN）算法等。
1、先来先服务（FCFS）算法先来先服务算法，也称为先到先服务算法，是最简单的一种调度算法。
它的作用是按照进程的到达时间的先后顺序进行服务，先到达的进程先得到服务，后到达的进程则必须等待前面进程的服务结束才能够被执行。
优点是公平、简单，缺点是会导致长作业等待时间长，短作业等待时间短。
2、短进程优先（SJF）算法短进程优先算法，是按照进程的执行时间长度来排序，执行时间越短的进程优先得到服务，它可以使得等待时间总和最小，从而提高系统的吞吐率。
但是，如果遇到长作业，则会导致短作业等待时间过长。
3、最高响应比优先（HRRN）算法最高响应比优先算法，则是综合考虑前两种算法的优点而得到的一种调度算法，它会计算出每个进程的响应比，并且选择响应比最高的进程进行执行。
响应比的计算公式是：响应比 = (等待时间 + 执行时间) / 执行时间该算法可以最大限度地减少等待时间，并且适用于长作业与短作业的服务。
二、交互式系统中的调度算法相比于批处理系统，交互式系统强调用户体验，需要快速响应用户的指令请求。
因此，交互式系统中的调度算法，其主要目的是降低响应时间，尽可能快地处理用户的请求。
IRMX基础
iRMX 简介iRMX 是intel 公司推出的一种基于目标(object based) 的实时多任务操作系统. 实时操作系统的一般特点是:1.基于优先级的抢占式(Preemptive)多任务调度.2.多道程序处理(multi program).3.支持中断嵌套处理.4.在确定的时间内响应外部中断(deterministic response).iRMX 的安装:对于iRMX2.1, 可以把ZX3\USER2 : TOOLS\IRMX21 目录下的所有文件用XCOPY 带目录拷入本地硬盘的根目录下即可.对于iRMX2.2, 有两种方法:1.把ZX3\USER2 : TOOLS\IRMX22 映射成网络驱动器, 再到该网络驱动器下执行INSTALL.EXE, 按提示安装, 基本上是一路按回车键, 可以不安装其提供的网络功能.2.简易安装: 在ZX6\VOL1: SYS\USERS\SYSDEBUG\IRMX22 目录下运行INSTALL IRMX22.若不是简易安装, 在安装完毕后, 需要改动一些设置:文件\RMX386\CONFIG\TERMINAL 中, d_cons,,,pc 改为d_cons,super,,pc, 用静态用户super 自动登录.文件\RMX386\CONFIG\USER\SUPER 中512,2048,141,:sd:user/super 的2048 改为65536 或更大, 使iRMX 可用内存达64M 或更多.现在就可以到\DOSRMX 目录下运行RMX C 或 RPC C (假设iRMX按装在C盘) 起动iRMX for Windows 或iRMX for PC. iRMX for Windows起动后可以按Alt-SysRq键在DOS和iRMX间切换, 而iRMX for PC 只有iRMX界面.iRMX 的目录结构:\DOSRMX 从DOS 起动iRMX 的相关文件, 如RMX.BAT, RPC.BAT, RMXTSR. EX E, RPCTSR.EXE, DOSRMX 等.\RMX386\CONFIG iRMX 配置文件, 如TERMINAL, RMX.INI, LOADINFO 等.\RMX386\JOBS iRMX 起动时加载的作业文件, 主要有SDB.JOB, KEYBD.JOB 等.\RMX386\LIB iRMX 相关的库文件, 用于LINK APPLICATION. 如RMXIFC32.LI B 等.\INTEL 包括一些编译连接工具和INCLUDE 文件等.\SYS386 iRMX 的工具文件, 如COPY,DIR,MEMORY 等.\UTIL386 调试工具Soft Scope .\USER\SUPER\PROG 静态用户SUPER 相关的文件.\WORK 临时工作目录.iRMX的参考文件:1.在ZX3\USER2:TOOLS\IRMX22\MANUALS目录中的PDF文件是iRMX的所有电子文档, 主要有: INSTALL.PDF : 安装说明. INTRO-OS.PDF 操作系统介绍. SYS-CONF.PD F : 系统配置. CONCEPTS.PDF : 操作系统常用概念解释. SYS-CALL.PDF : 系统调用. SS-III.PDF : 调试工具Soft Scope 使用说明.2.安装IRMX2.2后, 把文件ZX3\USER2:TOOLS\IRMX21\UTIL386\SS.HLP拷入根目录\UTIL386下, 可以在Soft Scope命令行SS>下用HELP命令可得到在线帮助.3.在iRMX命令行下进入\RMX386\HELP目录, 用HELP命令可得到在线帮助.4.文件ZX3\USER2: TOOLS\IRMX22\INSTALL\COMMON\DOSRMX\RMXCALL.HLP是iRMX系统调用的Windows帮助文件.5.Z X3\USER4: ZXPX\PXJC\TSZN1.DOC TSZN2.DOC TSZN3.DOC (钟宏). 介绍了iRMX知识和调试技术.6.Z X3\USER4: ZXPX\PXJC\9810\CHZTRAIN.DOC (朱宏军), 介绍了V10.0的基本结构和R01的工作原理和调用原语.iRMX的起动过程可以参考SYS-CONF.PDF文件中P15-P17, 其中作了详细说明. iRMX的几个概念:以下介绍的概念在iRMX中均称为目标(OBJECT). 每个目标都在GDT表中占用一个SLOT, OBJECT又称为Token, 有一确定值, 在Soft Scope命令行下用VT <Token> 可以查询其属性. 进一步参考见CONCEPTS.PDF.作业:作业是指程序的运行环境, 可分为几类: 根作业(Root job), 第一级作业(First level job, 根作业的子作业), 可加载作业(Loadable job). 作业是分级的, 整个iRMX核心维护(maintain s)了一棵作业树. 一个可执行程序就是一个可加载作业.在Soft Scope命令行下, 用VJ命令可以看到作业树.以下是用alljob.run在iRMX FOR Windows下查看到的作业树:025811485018 CLI Jobc870 :$:alljob.run3f50 /rmx386/jobs/keybd.job31c0 /util386/sskernel37e02a08 /rmx386/jobs/sdb.job1090 EIOS Job1050 RTE Job0fa80f18 BIOS Job0ed8 Shared C Library Job以上数值后的字符串为该作业的名称, :$:表示当前目录. 0258 为根作业, 1148 为HI (Human Interface)作业, 37e0 是 31c0 的子作业. CLI(Command Line Interpreter), RTE(Real Time Extension).0fa8 是指DOS作业, 1050是指DOS实时扩展, 对于iRMX FOR PC这两个作业不存在.由以上讨论可以看出, 作业的概念和NT下的进程类似.任务:任务的类型有初始任务(Initial task), 中断任务(interrupt t ask), 普通任务(ordinary task).一个可执行程序加载后, 就被系统创建了一初始任务, 应用程序开始执行, 在此任务中可进行初始化, 创建新的任务等.中断任务用于处理硬件中断, 也可被创建.任务之间可以通过邮箱, 信号灯等进行通信或同步.在一个作业中的所有任务共享全局数据区.任务创建时要求指定优先级, 优先级为0-255, 数值越大优先级越低. 高优先级的任务可以抢占低优先级的任务. 以下为优先级描述,详见CONCEPTS.PDF中 P39.0 - 16 Used by the OS for servicing hardware exceptions.17 – 127 Used by the OS for servicing external interrupts.128 - 130 Use for tasks that communicate with interrupt tasks. These tasks may,for example, do some asynchronous processing that is related to, butnot required for servicing the interrupt.131 - 255 Use for tasks that handle internal events, like message passing and computation.此外iRMX指定140为Round Robin Threshhold Level - Real Time Fence(RMX.INI中设置), 按本人的理解, 优先级高于此的任务视为实时任务, 其在运行时只能被比它优先级高的任务抢占; 优先级低于此的任务视为一般任务, 高优先级的任务也可抢占低优先级任务, 但所有优先级相同的一般任务在激活时按时间片循环运行.由以上讨论可以看出, 任务的概念和NT下的线程类似.邮箱:邮箱用于任务间传第消息, 它维护两个队列, 任务队列和消息队列, 在任何时候至少有一个队列为空, 如一个任务从邮箱取消息, 若消息队列为空, 则该任务被系统挂起, 排入邮箱的任务队列, 若消息队列不为空, 则该任务取到消息, 继续运行; 如果一个任务向邮箱发消息, 若任务队列为空, 则该消息排入消息队列, 若任务队列不为空, 则任务队列的首任务获得该消息, 进入就绪或运行态.信号灯:信号灯用于任务间同步, 或临界资源互斥. 一般而言, 各上层应用程序只在一个任务内运行, 很少用到信号灯.ZXJ10 V10.0程序开发入门V10.0前台版本包括很多子系统, 如主程序ZXJ10B.C, 支撑系统R01, 定时管理和内存观察R03, 系统控制和告警R04, 文件R06, 版本升级R07, 诊断测试R12, 计费ACC, 数据库DB, 业务SER, 以及七号V5等等. 所有程序均使用用标准C, 用iRMX所带的IC386, BND386进行编译和连接.每个子系统建一个目录, 该目录下有四个子目录, SOURCE为源代码*.C, INCLUDE为包含文件*.H, OBJECT为编译连接的输出文件*.OBJ, *.LST, BATCH为编译连接的配置文件.一般来说, 编辑好源代码文件后, 在WIN95 或 WIN NT的DOS下进行编译和连接, 最后在目标机MP起动iRMX用Soft Scope进行调试.在DOS下进行编译连接需进行设置, 把\INTEL\BIN目录作为系统PATH之一(在NT下控制面板->系统->环境->PATH), 把ICC.BAT 拷入\INTEL\BIN, 把ICC.CFG拷入子系统的BATCH目录下,ICC.BAT 内容:@del ..\object\%1.lst > NUL@del ..\object\%1.obj > NULic386 ..\source\%1.c oj(..\object\%1.obj) pr(..\object\%1.lst) cp ot(3) %3db dn(0) df%2 ^&< icc.cfg@IF ERRORLEVEL 1 echo !!!!!!!!!!! file %1.c compile error!!!!!!!!!!!!@IF ERRORLEVEL 1 pause注: 在WIN 95下文件中 ^&< 应改为 &<.ICC.CFG 内容:si(..\include,d:\v10t\v10.200\mp\db\include,d:\v10t\v10.200\mp\r01\include,d:\v10t\v10.200\ mp\r06\include) pw(80) pl(512)注: 该文件应根据实际情况进行更改.这样, 在子系统的BATCH目录下, 键入ICC MODULE_NAME () 就可进行编译.IC386命令行中控制(control)参数解释: oj : object, 指定输出目标文件名, pr : print, 指定输出列表文件名, cp : compact 编译模式为紧凑, ot(3), optimize 三级优化, db 或 nodb, debug 或 nodebug, 目标文件带或不带调试信息, dn(0), diagnose, 控制编译警告输出, 一般选0, df , define 定义宏, si , search include, 包含文件搜索路径, pw, page width 控制列表文件宽度, pl, page length 控制列表文件每页长度.编译完模块文件后, 对子系统进行连接:举例来说,若为R04, 则在BATCH子目录下编辑一配置文件R04.BND和R04_.BND, 在BATCH目录下运行BND386 CF(R04.BND)得到R04子系统的目标文件R04FUNC.OBJ, 运行BND386CF(R04_.BND)得到R04子系统不带调试信息的目标文件R04FUNC_.OBJ. CF指定config file.R04.BND内容:../object/ppmgt.obj, &../object/r04_call.obj, &../object/r04moni.obj, &../object/almagt.obj, &../object/mpmgt.obj, &../object/almmgt.obj, &../object/memsrch.obj &object(../object/r04func.obj) &debug noloadR04_.BND 内容:../object/r04func.obj &object(../object/r04func_.obj) &nodebug noload连接好子系统后, 进行版本连接, 在BATCH子目录下编辑一配置文件MPVER.BND, 运行BND386 CF(MPVER.BND)得到版本文件ZXJ10B.MPVER.BND内容:e:\intel\lib\cstart32.obj, &D:\mpr\r01\object/zxj10b.obj, &D:\MP\acc/object/accfunc_.obj, &D:\mpr\db\object\zdbfunc_.obj, &D:\MP\l2/object/stbcom_.obj, &D:\MPr\r01\object/r01func.obj, &.e:\r04v200\object/r04func.obj, &D:\MP\r06/object/r06func_.obj, &D:\MP\r07/object/r07func_.obj, &D:\MP\r12/object/r12func_.obj, &D:\MP\ser\object\zsvfunc_.obj, &D:\MP\m05/object/m05func_.obj, &D:\MP\tup/object/tup_.obj, &D:\MP\v5/object/v5func_.obj, &e:\intel\lib\cifc32.lib, &e:\rmx386\lib\rmxifc32.lib &renameseg (code32 to code) &object(e:\r04v200\object\zxj10b) &debug rc(dm(400h,0FFFFFh))V10.0调试基础知识:连接完版本后, 把版本文件和*.LST文件拷入MP的一个目录后, 起动iRMX, 进入该目录, 键入SS ZXJ10B, 把版本装入调试器. Soft Scope是基于命令行的调试器,其基本调试命令:MODULE 查看所有带调试信息的模块文件名.L :MODULENAME 查看该模块文件.G 运行程序.BR 设置断点.DUMP 查看内存.DIS 反汇编.具体可以参考TSZN2.DOC.INT 13的调试:若程序运行时出现中断13, 说明使用了非法段或段越界, 用TASK命令得到发生中断13的任务Token值, 用VT Token得到其优先级, 若大于等于160, 表明为应用程序任务, 低于160的为支撑任务. 若为应用程序任务, 则查看任务控制块数组变量TCB, 发生中断13的进程号一般就为该TCB数组中task等于任务Token的run的值. 再查看进程控制块数组PCB中该进程号的进程状态, 可以得知进程所收到的消息, 消息内容等信息.常查看的变量:CURMODULE 模块号MPMASTER 主备信息(1主用, 0 备用)CPU CPU占用率.BYTE AT &LOCALIPADDR LENGTH 4 IP地址。
时间片轮询-应用程序架构
时间⽚轮询-应⽤程序架构⼤致应⽤程序的架构有三种：1. 简单的前后台顺序执⾏程序，这类写法是⼤多数⼈使⽤的⽅法，不需⽤思考程序的具体架构，直接通过执⾏顺序编写应⽤程序即可。
2. 时间⽚轮询法，此⽅法是介于顺序执⾏与操作系统之间的⼀种⽅法。
3. 操作系统，此法应该是应⽤程序编写的最⾼境界。
下⾯就分别谈谈这三种⽅法的利弊和适应范围1. 前后台顺序执⾏法前后台程序⼀般是指没有“操作系统”的程序。
所谓的前台，就是主动去判断处理某个事务，这个是主循环⾥要做的事，也就是你代码主要要写的。
所谓的后台，指的是：中断，也就是不需要你的CPU去判别，就会⾃动进⼊某⼀种状态，你在这个状态下做你要做的事就可以了。
这种⽅法，应⽤程序⽐较简单。
实时性，并⾏性要求不太⾼的情况下是不错的⽅法，程序设计简单，思路⽐较清晰。
但是当应⽤程序⽐较复杂的时候，如果没有⼀个完整的流程图，恐怕别⼈很难看懂程序的运⾏状态，⽽且随着程序功能的增加，编写应⽤程序的⼯程师的⼤脑也开始混乱。
即不利于升级维护，也不利于代码优化。
这种⽅法⼤多数⼈都会采⽤，⽽且我们接受的教育也基本都是使⽤此法。
对于我们这些基本没有学习过数据结构，程序架构的单⽚机⼯程师来说，⽆疑很难在应⽤程序的设计上有⼀个很⼤的提⾼，也导致了不同⼯程师编写的应⽤程序很难相互利于和学习。
下⾯就写⼀个顺序执⾏的程序模型，⽅便和后⾯要写的两种⽅法对⽐：1.顺序执⾏：代码:/*************************************************************************************** FunctionName : main()* Description : 主函数* EntryParameter : None* ReturnValue : None**************************************************************************************/int main(void){uint8 keyValue;InitSys(); // 初始化while (1){TaskDisplayClock();keyValue = TaskKeySan();switch (keyValue){case x: TaskDispStatus(); break;...default: break;}}}2. 时间⽚轮询法时间⽚轮询法，在很多书籍中有提到，⽽且有很多时候都是与操作系统⼀起出现，也就是说很多时候是操作系统中使⽤了这⼀⽅法。
计算机操作系统中的多任务处理方法
计算机操作系统中的多任务处理方法随着科技的进步和计算机应用的普及，计算机操作系统的发展也变得日益重要。
操作系统是计算机系统中的核心软件，负责管理和控制计算机硬件资源，为用户和应用程序提供良好的使用界面和资源分配。
其中，多任务处理是操作系统的重要功能之一，它使得计算机可以同时运行多个任务，提高了整体的工作效率。
在计算机操作系统中，多任务处理分为两种基本方法：并行处理和时间片轮转。
首先，我们来讨论并行处理。
并行处理是指多个任务同时进行的处理方式。
在并行处理中，计算机系统会为每个任务分配独立的处理器，任务可以在不同的处理器上并行执行。
这样做的好处是可以充分利用计算机系统的处理能力，提高整体的处理速度和效率。
例如，在一个多核处理器系统中，可以同时运行多个不同的任务，这样可以确保每个任务都有足够的处理能力，不会因为其他任务的干扰而出现卡顿或延迟的情况。
并行处理还可以提高计算机系统的可靠性，当一个处理器出现故障时，其他处理器仍然可以继续工作，从而保障整个系统的正常运行。
然而，并行处理也存在一些问题。
首先是资源管理的复杂性。
由于每个任务都需要独立的处理器和内存空间，操作系统需要确保各个任务之间的资源互不冲突，同时还要合理地分配和调度各个任务所需的资源。
这对于操作系统来说是一个挑战，需要设计合适的调度算法和资源分配策略。
其次是任务之间的通信和同步问题。
在并行处理中，不同任务之间可能需要进行数据交换或共享资源，这就需要操作系统提供相应的机制来保证数据的一致性和并发性。
除了并行处理，操作系统还使用了时间片轮转的方式来实现多任务处理。
时间片轮转是指将处理器的使用时间划分为若干个时间片，每个任务依次在一个时间片内执行一段时间，然后切换到下一个任务。
时间片轮转可以保证每个任务都能得到一定的处理时间，从而避免了某个任务长时间占用处理器的情况。
虽然时间片轮转无法实现真正的并行处理，但却可以在多个任务之间实现快速的切换，从而让用户感觉到任务是同时执行的。
操作系统时间片轮转算法
操作系统时间片轮转算法时间片轮转算法（Round-Robin Scheduling Algorithm）是一种常见的调度算法，用于多道程序设计中进程的分时调度。
该算法将所有就绪状态的进程按照一定顺序排列成一个队列，每个进程被分配一个时间片（时间片长度可以设定），在该时间片结束后，进程被暂停，然后被放回队列的末尾，让其他进程获得CPU执行权限。
时间片轮转算法的主要目的是为了实现公平地分配CPU时间。
时间片轮转算法的实现逻辑如下：1.将就绪态的进程按照到达时间的先后顺序排列成一个就绪队列。
2.初始化一个计时器，设定时间片的长度。
3.从就绪队列中选择第一个进程，将其设为运行状态，并开始计时。
4.当计时器到达时间片长度时，将当前正在运行的进程置为就绪状态，放回就绪队列的末尾。
5.从就绪队列中选择下一个进程，将其设为运行状态，并开始计时。
6.重复步骤4和步骤5，直到所有进程都执行完成。
时间片轮转算法的优点是实现简单、公平性好，但也有一些缺点：1.时间片的设置需要合理，过小可能导致进程切换频繁，降低了系统的吞吐量；过大可能导致响应时间过长，影响用户的体验。
2.如果一些进程的执行时间超过一个时间片的长度，该进程将会不断重新被放回队列尾部，导致该进程无法快速执行完成。
3.在高负载情况下，由于进程的切换开销较大，时间片轮转算法可能导致性能下降。
为了解决时间片轮转算法的一些缺点1.动态调整时间片长度：根据系统当前的负载情况，动态调整时间片的长度。
当系统负载较轻时，可以适当增加时间片的长度，以提高系统吞吐量；当系统负载较重时，可以适当减小时间片的长度，以提高响应速度。
2.抢占式调度：在时间片轮转算法的基础上，引入优先级的概念，当高优先级进程抵达时，可以抢占当前正在执行的低优先级进程，从而提高高优先级进程的执行速度。
3.多级反馈队列调度：将就绪队列按照优先级划分成多个队列，每个队列拥有不同的时间片长度。
当一个进程在一些队列中执行的时间超过了该队列的时间片长度时，将其移到下一个优先级队列中继续执行。
时间片轮询机制
时间片轮询机制
时间片轮询机制是一种操作系统调度算法，它将CPU时间分割成若干个时间片，每个时间片分配给一个进程执行。
在时间片结束之前，进程必须释放CPU并进入等待状态，等待下一次轮询。
时间片轮询机制的优点是可以确保所有进程都得到公平的CPU
时间，避免了一些进程长时间占用CPU的情况，提高了系统的稳定性和响应速度。
此外，时间片轮询机制还支持多任务处理，可以让多个进程同时运行。
然而，时间片轮询机制也存在一些缺点。
由于时间片被分割得比较小，进程可能需要花费一些开销来切换上下文，影响系统性能。
此外，对于一些需要长时间运行的进程，时间片轮询机制可能会造成进程的执行时间过长，导致响应速度变慢。
总体来说，时间片轮询机制是一种简单有效的操作系统调度算法，适用于多任务处理的情况。
但在一些特殊情况下，需要考虑使用其他更合适的调度算法。
- 1 -。
时间片轮转调度原理
时间片轮转调度原理
时间片轮转调度是一种常见的调度算法，用于操作系统中对进
程进行调度。
其原理是将所有就绪状态的进程按照顺序分配一个
时间片，每个进程只能在该时间片内执行一定数量的指令，然后
被挂起，以便给其他进程执行机会。
时间片轮转调度算法旨在确保每个进程都能够平等地使用CPU
资源，并避免某些进程长时间占用CPU而导致其他进程无法执行
的情况。
通过将时间片设置为一个较小的固定值，如10毫秒，操
作系统可以快速切换进程并按照顺序执行。
实现时间片轮转调度算法的关键是确定时间片的大小和定义每
个进程的调度顺序。
一般来说，所有就绪状态的进程按照抵达时
间的先后顺序排列，先抵达的进程先被调度。
当一个进程的时间
片用完后，操作系统会将其移至就绪队列的末尾，并将下一个进
程调度到CPU中执行。
这样，每个进程都能够在一段时间内得到
公平的CPU使用权。
时间片轮转调度算法的优点是简单高效，适用于多任务操作系
统以及需要保证公平性和响应性的场景。
然而，它也存在一些缺点。
例如，如果一个进程需要长时间执行，它可能会被频繁地调度，导致额外的上下文切换开销。
此外，当进程的数量很大时，
时间片轮转调度可能会造成调度延迟，从而降低系统的处理能力。
时间片轮转调度是一种经典的调度算法，在操作系统中得到广
泛应用。
它通过按顺序分配时间片，实现了公平性和响应性。
然而，为了更好地适应实际情况，设计和调整时间片大小以及优化
调度顺序是需要考虑的因素。
分时操作系统和实时操作系统
分时操作系统和实时操作系统在计算机操作系统的领域中，分时操作系统和实时操作系统是两种重要的类型，它们各自有着独特的特点和应用场景，为我们的生活和工作带来了不同的便利。
先来聊聊分时操作系统。
想象一下，在一个计算机机房里，有多个人同时在使用同一台计算机。
分时操作系统就像是一个公平的管理员，它把计算机的处理时间分成很小的时间段，然后轮流分配给每个用户，让每个用户都感觉自己好像在独占这台计算机。
这种操作系统的最大特点就是“多用户”和“交互性”。
多个用户可以同时登录到系统中，各自进行自己的工作，比如编写文档、运行程序、浏览网页等等。
而且，用户可以随时向系统发出指令，系统会及时响应。
这就使得用户与计算机之间能够进行频繁而灵活的交互。
分时操作系统的实现依赖于一些关键技术。
其中，时间片轮转调度算法是核心之一。
系统会给每个正在运行的程序分配一个固定长度的时间片。
当时间片用完后，系统会暂停当前程序的执行，切换到下一个程序。
这样快速地切换，让每个程序都有机会得到执行，从而实现了多任务的并行处理。
在实际应用中，分时操作系统广泛用于个人计算机和服务器。
比如，我们日常使用的 Windows、Linux 等操作系统，在多用户登录的情况下，其实就是分时操作系统在发挥作用。
我们可以在同一台电脑上，一边听音乐，一边写文档，还能同时进行下载任务，这都得益于分时操作系统对资源的合理分配和高效管理。
然而，分时操作系统虽然能够满足多用户的需求，但对于一些对时间要求极其严格的任务，它就显得有些力不从心了。
这时候，实时操作系统就派上用场了。
实时操作系统主要用于那些对时间响应要求极高的场景。
比如，航空航天控制系统、工业自动化生产线、医疗设备等等。
在这些领域，哪怕是微小的时间延迟都可能导致严重的后果。
实时操作系统的关键在于“及时性”和“确定性”。
它必须能够在规定的时间内完成任务，并保证结果的正确性。
为了实现这一点，实时操作系统通常采用优先级调度算法，将任务按照重要程度和时间紧迫性进行排序。
时间片轮转调度算法java代码
时间片轮转调度算法是操作系统中常用的调度算法之一，它能够有效地分配CPU时间片给各个进程，从而实现公平地对待所有进程，并降低响应时间。
1. 时间片轮转调度算法的基本原理时间片轮转调度算法是一种基于时间片的轮询调度算法。
它将每个进程分配一个小的时间片，当一个进程的时间片用完了，操作系统将其移到就绪队列的末尾，并将CPU分配给下一个进程。
这样，所有进程都能获得公平的CPU时间，而且在短时间内能够得到响应。
2. 时间片轮转调度算法的实现在Java中，我们可以通过使用队列来实现时间片轮转调度算法。
我们需要定义一个进程类，该类包含进程的ID、CPU时间和已经执行的时间等属性。
我们创建一个就绪队列，将所有进程按照它们到达的顺序加入队列中。
我们使用一个循环来模拟时间片的轮转，当一个进程的时间片用完后，将其移到队列的末尾，并将CPU分配给队列中的下一个进程。
3. 时间片轮转调度算法的优缺点时间片轮转调度算法的优点是能够公平地分配CPU时间，每个进程都能够在短时间内得到响应。
而且，它能够减少进程的等待时间，提高系统的响应速度。
但是，时间片轮转调度算法也存在着一些缺点，比如对于I/O密集型的进程来说，由于频繁地切换进程，可能会导致额外的开销。
4. 个人观点和理解时间片轮转调度算法是一种简单有效的调度算法，特别适用于多用户、交互式的系统。
在实际的应用中，我们可以根据系统的特点和需求来选择合适的调度算法，以达到更好的性能和用户体验。
总结回顾：时间片轮转调度算法是一种重要的调度算法，它能够有效地分配CPU时间，并提高系统的响应速度。
在Java中，我们可以通过使用队列来实现时间片轮转调度算法。
虽然它有一些缺点，但是在多用户、交互式的系统中仍然具有重要的应用意义。
选择合适的调度算法对系统的性能和用户体验都非常重要。
时间片轮转调度算法是一种在操作系统中常用的调度算法，它能够有效地分配CPU时间片给各个进程，从而实现对所有进程的公平处理，并降低系统的响应时间。
三种实时操作系统rtthread、freertos、μc-os
1. FreeRTOS特点：免费嵌入式软件源代码，设计小巧，简单易用，有许多支持架构的免费开发工具，可移植性非常好的源代码结构，主要用C.任务调度：对任务优先级分配没有限制 - 可以为多个实时任务分配相同的优先级，0优先级为最低的优先级。
固定优先级抢占式，调度器保证总是在所有可运行的任务中训责具有最高优先级的任务；被选中的任务具有不止一个任务，调度器会让这些任务轮流运行。
对可创建的实时任务数量没有软件限制。
对于优先级反转，采用优先级继承机制。
支持实时任务和协同程序。
任务运行要在主函数中启动调度器，任务在主函数或其他任务中声明拥有心跳中断钩子函数允许调度器的关闭与开启、中断的开关通讯机制：队列、二进制信号量、计数信号量、递归信号量和互斥体，用于任务之间的通信和同步，或实时任务和中断之间（没有邮箱机制）创新事件组（或事件标志）实施。
具有优先级继承的互斥体。
信号量和队列没有控制块，使用前要在主函数中定义中断服务程序要在主函数中声明，如：声明：_dos_setvect(0x82,vExampleInterruptHandler)而在任务中要用_asm{int 0x82}进入中断。
2.UC/0S特点：μC/OS-II是一种完整的、可移植的、可固化的、可剪裁的占先式实时多任务内核，绝大多数代码用c语言编写，与微处理器密切相关的部分用汇编语言编写，不过开源收费任务调度：对任务优先级分配有限制 - 一个优先级只能有一个任务，通常最低的两个优先级被赋给空闲任务和统计任务，0优先级为最高的优先级。
固定优先级抢占式，调度器保证总是在所有可运行的任务中训责具有最高优先级的任务；不支持时间片轮询机制。
因为优先级不能相同，所以不支持优先级继承机制，UC/0S在互斥信号量中引用了优先级提升的方法。
任务运行不需要在主函数中启动调度器，任务在主函数或其他任务中创建允许调度器的关闭与开启、中断的开关通讯机制：二进制信号量、计数信号量、消息邮箱、消息队列、事件标志组用于任务之间的通信和同步，或实时任务和中断之间3.RT-Thread特点：RT-Thread是一款来自中国的开源嵌入式实时操作系统，除了类似FreeRTOS和UCOS的实时操作系统内核外，也包括一系列应用组件和驱动框架，遵循GPLv2+许可证，实时操作系统内核及所有开源组件可以免费在商业产品中使用，不需要公布应用源码，没有任何潜在商业风险。
多任务系统 原理
多任务系统原理多任务系统是一种操作系统的核心功能，它允许在同一时间内运行多个任务。
多任务系统的原理是通过时间片轮转和任务调度来实现的。
在传统的单任务系统中，一次只能运行一个任务，当一个任务执行完成后，才能执行下一个任务。
这种方式效率低下，无法满足用户的需求。
而多任务系统则可以同时运行多个任务，从而提高系统的效率和响应速度。
多任务系统的原理是基于时间片轮转的。
时间片是操作系统分配给每个任务的最小时间单位。
系统将CPU的执行时间划分为若干个时间片，每个任务在一个时间片内执行一定的指令。
当一个时间片执行完后，系统会切换到下一个任务，继续执行下一个时间片。
这样循环往复，就实现了多个任务的并行执行。
除了时间片轮转，多任务系统还需要进行任务调度。
任务调度是指根据一定的策略，决定将哪些任务放入执行队列，以及选择哪个任务来执行的过程。
任务调度的目的是充分利用系统资源，提高系统的吞吐量和响应速度。
任务调度可以根据任务的优先级来进行。
每个任务都会有一个优先级，优先级高的任务会被优先调度执行。
这样可以保证重要任务的及时执行。
另外，任务调度还可以根据任务的状态来进行。
比如，当一个任务等待某个事件的发生时，可以将它挂起，让其他任务先执行。
当事件发生后，再将该任务唤醒继续执行。
多任务系统的原理使得操作系统能够同时处理多个任务，从而提高了系统的并发能力和响应速度。
它可以让用户同时进行多个操作，比如打开多个应用程序、同时进行下载和浏览网页等。
多任务系统还可以提供对任务的管理和控制，比如可以暂停、恢复或取消某个任务的执行。
当然，多任务系统也存在一些问题。
由于CPU每个时间片只能执行一部分指令，因此对于一些需要实时响应的任务，可能会出现延迟。
另外，多个任务之间的资源竞争也可能导致系统的性能下降。
因此，需要合理安排任务的优先级和资源的分配，以充分发挥多任务系统的优势。
多任务系统是现代操作系统的重要功能之一。
它通过时间片轮转和任务调度实现多个任务的并行执行，提高了系统的效率和响应速度。
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•1 •时间片轮询
•2 •优先级调度
•3 •带优先级调度的时间片轮
询
• 这种调度算法情况较复杂，类型 较多，自己去学习了解。
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时间片轮询多任务操作系统
任务切换时机
•使用时间片轮询调度的操作系统中，会在两种下进行任务切换。
•1 •任务主动请求调度
• 任务在调用操作系统提供的“管理”类服 务（如删除任务等）和“等待”类服务（如延 时、获取信号量、等待消息等）时，会主动请 求调度。
•与任务控制块相关代码：
•#define __TN_TASK_FLG_DEL •#define __TN_TASK_FLG_RDY •#define __TN_TASK_FLG_DLY
0x00 0x01
0x02
// 任务被删除 // 任务就绪 // 任务延时
•struct tn_os_tcb {
• jmp_buf
•void tnOsInit (void) •{ • TN_OS_TASK_HANDLE thTask;
// 操作的任务
• for (thTask = 0; thTask < TN_OS_MAX_TASKS; thTask++) {
•
__GtcbTasks[thTask].ucTaskStat = __TN_TASK_FLG_DEL; // 任务初始处于删除状态
jbTaskContext;
• unsigned char ucTaskStat;
• unsigned int uiTicks;
•};
•typedef struct tn_os_tcb TN_OS_TCB;
// 任务上下文 // 任务状态 // 任务延时时间
•static data TN_OS_TCB __GtcbTasks[TN_OS_MAX_TASKS]; // 任务控制块数组
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时间片轮询多任务操作系统
TinyOS51从V1.0到V1.1的改变
•TinyOS51 V1.0和TinyOS51 V1.1的API不同点
TinyOS51 V1.0
TinyOS51 v1.1
任务调度函数 任务延时函数
tnOsSched() 无
__tnOsSched() tnOsTimeDly()
时钟节拍处理函数
无
tnOsTimeTick()
• 提供操作系统的一种基本服务——延时服务，延 时以时钟节拍为单位。
• 在TinyOS51中，时钟节拍中断由用户实现，在时 钟节拍中断处理函数中调用tnOsTimeTick()。
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时间片轮询多任务操作系统
资源配置与示例
• 全局变量定义
•static idata unsigned char __GucTaskStk[2][32];
时间片轮询多任务操作系统
时钟节拍中断
• 大多数操作系统中的延时管理和中断服务程序中的任务切换功能，分 别是用两个函数实现的，由于TinyOS51 V1.1是纯粹的时间片轮询操作系统， 非时钟节拍中断的中断服务程序不进行任务切换操作，因此将二者合二为一。
•1 •延时管理 •2 •任务切换
•for (thTask = 0; thTask < TN_OS_MAX_TASKS;thTask++) {
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•••••即 •••••v{oi••••••••••d/v{}****TTTTTEwtoa/MLHRF一_iThs••••••••d_k00/v{}0i00***O*lG个}t0oewa/_(D用并isu••••••••••v(d_h简k1/v{coG****i*===户调t=t1=)=olTini/_单eu(dm231i{a0(O011vd_0实用c)...T(s;x;e;oG的x1Ts初创启tttkmMr0innnT0)a现tu0d00nOOOa任0si{O始建动cI)+m;kiO;S时Tsssn+D0务ITTeRa(化任系sn。+vT钟aasT(&i+，kossvit系务统ickk(0i;mo节)dk0CC无+i;统)(dex+rr拍)T)Fee;限/;/////aa//0i_//中ctt)_中循初初eeki((|断(ntt断0环始始)aat。xess服kkr。0中化化r011务u,,;让时tpi__函tm1__钟GGe数r节uu0，cc，拍TTaasskkSSttkks[1[0])];;
•tnOsSched()
•TinyOS51 V1.0
பைடு நூலகம்
•保护临界资源
•开/关中断代码
•__tnOsSched()
•TinyOS51 V1.1
PPT文档演模板
时间片轮询多任务操作系统
目录
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•6 •启动多任务环境 •7 •任务调度
•8 •时钟节拍中断
•9 •longjmpInIsr() •10 •任务延时
目录
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•5 •创建任务 •6 •启动多任务环境
•7 •任务调度
•8 •时钟节拍中断 •9 •longjmpInIsr()
时间片轮询多任务操作系统
__tnOsSched()
• 任务调度函数__tnOsSched()中也要操作TCB，因此也需要加入开/关中 断代码包含临界区。另外，__tnOsSched()不再提供给任务直接调用，仅供内 部调用，因此添加前缀“__”。
•协作式 •多任务系
统
•TinyOS51 V1.0
•时间片轮询 调度算法
•时间片轮询 多任务
•操作系统
•TinyOS51 V1.1
• TinyOS51 V1.1采用最简单的时间片轮询调度算法，在每个时钟节拍中 断时调度，即分配给任务的时间片为一个时钟节拍。
• 这样，在任务控制块中不仅不需要保存时钟任务剩余的时钟节拍，而 且也不必编写计算任务的剩余时间和设置任务时间片的代码。
调度算法
•1 •时间片轮询 •2 •优先级调度
•任务A •+ 低优先级 •任务B •+ 中优先级 •任务C •+ 高优先级
•3 •带优先级调度的时间片轮询
•t
•高优先级任务先运行
•t
•高优先级任务抢占低优先级任务
•不同任务不同对待，优先级高任务的先运行。
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时间片轮询多任务操作系统
调度算法
// 允许中断
•}
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时间片轮询多任务操作系统
目录
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•4 •内部变量初始化 •5 •创建任务
•6 •启动多任务环境
•7 •任务调度 •8 •时钟节拍中断
时间片轮询多任务操作系统
tnOsStart()
• 在TinyOS51 V1.1中，如果不允许中断，则时钟节拍中断服务程序不会 运行，因此，在tnOsStart()中增加允许中断的代码。
•static unsigned char
__GucTask0;
•static unsigned char
__GucTask1;
• 函数实现
•// 分配任务堆栈 •// 任务0测试变量 •// 任务1测试变量
任务函数 •task0()和task1() 时钟节拍中断服务函数 •timer0ISR() main函数 •main()
握。
•协作式多任务系统的特点
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时间片轮询多任务操作系统
调度算法
•1 •时间片轮询 •2 •优先级调度 •3 •带优先级调度的时间片轮
询
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时间片轮询多任务操作系统
调度算法
•1 •时间片轮询
•任务A •任务B •任务C
•2 •优先级调度
•3 •带优先级调度的时间片轮询
•时间片长度Δt一般为1～10ms
•
__GtcbTasks[thTask].uiTicks = 0;
// 设置初值
•}
•
• __GthTaskCur = 0;
// 初始运行0号任务
•}
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时间片轮询多任务操作系统
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•3 •任务控制块 •4 •内部变量初始化
•5 •创建任务
•6 •启动多任务环境 •7 •任务调度
时间片轮询多任务操作系统
创建任务函数tnOsTaskCreate()
• 由于tnOsTaskCreate()要操作TCB，而时钟节拍中断中也要操作TCB，因 此tnOsTaskCreate()中操作TCB的代码为临界区代码，要避免被时钟节拍中断 打断。
• TinyOS51中采用开/关中断的方式解决此问题。
时间片轮询多任务操作 系统
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2020/11/16
时间片轮询多任务操作系统
目录
•1 •概述 •2 •整体规划 •3 •任务控制块 •4 •内部变量初始化 •5 •创建任务 •6 •启动多任务环境
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•7 •任务调度 •8 •时钟节拍中断 •9 •longjmpInIsr() •10 •任务延时 •11 •删除任务
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时间片轮询多任务操作系统
目录
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•2 •整体规划 •3 •任务控制块
•4 •内部变量初始化
•5 •创建任务 •6 •启动多任务环境
时间片轮询多任务操作系统
tnOsInit()
• 由于TCB增加了一个uiTicks，则在tnOsInit()中进行初始化。
•OS初始化函数代码：
• void tnOsStart (void)
•{
•
EA = 1;
•
longjmp (__GtcbTask[0].jbTaskContext);