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嵌入式应用软件任务划分的原则
嵌入式应用软件任务划分的原则(1)
核心提示:本文将深入研究划分任务的方法,并在此基础上,从实用的角度给出编写基于RTX51 Tiny实时操作系统的应用软件的指导方针。       在基于实时操作系统(RTOS,RealTime Operating System)的单片机应用软件设计中,“任务”是一个很重要的概念。有专家指出,把一个应用系统分为多少个任务且定义每一个任务各负责什么事情,这是一门艺术。对于任务的划分,并没有一个人人都要遵守的规则,不同的人来设计一个同样规格要求的系统,会有不同的

本文将深入研究划分任务的方法,并在此基础上,从实用的角度给出编写基于RTX51 Tiny实时操作系统的应用软件的指导方针。 
 
    在基于实时操作系统(RTOS,RealTime Operating System)的单片机应用软件设计中,“任务”是一个很重要的概念。有专家指出[1],把一个应用系统分为多少个任务且定义每一个任务各负责什么事情,这是一门艺术。对于任务的划分,并没有一个人人都要遵守的规则,不同的人来设计一个同样规格要求的系统,会有不同的方案。然而,到目前为止,很难看到有关论文对任务划分的方法有比较详细而系统的介绍。本文将深入研究划分任务的方法,并在此基础上,从实用的角度给出编写基于RTX51 Tiny实时操作系统的应用软件的指导方针。

    1、任务的概念和应用软件开发过程

    在嵌入式实时多任务系统开发中,用C语言代码表示的任务是一个无限的循环程序。任务不能有返回,不能有退出出口,但是任务可以被杀死,包括被别的任务杀死或自杀[2]。任务的概念与操作系统中的进程概念相同,一个任务是独立的执行进程,可以与其他的并发任务竞争CPU时间。

    基于RTOS的单片机应用软件开发过程:首先是根据系统设计方案明确应用软件的功能,然后结合RTOS的并发特性(或准并发特性),对应用软件要实现的功能进行大小适当的划分,也就是把应用软件的功能按照一定的原则划分为若干个任务模块,并对各个任务间的通信和时延进行仔细的确认。

    2、任务划分的原则

    任务划分有3个原则,分别介绍如下。

    2.1 原则1

    原则1是将同一个外设的访问放在一个任务中。

    对每个独立的硬件(例如串行通信端口)进行操作的驱动程序段放在一个任务中。也就是说,要想对某个设备资源进行操作,只有依靠执行相应的任务来实现。这样无论何时切换任务,都不会对任何独立的“外设”造成影响。

    这样做能够避免嵌入式操作系统的特殊问题——资源冲突和重入问题,而且利于系统维护与升级。各个任务之间要实现通信,可以调用os_send_signal函数及全局变量来实现。

    所谓“资源冲突”,就是任务A在访问某个资源时,恰好发生了任务切换——由任务A切换到任务B,任务B也访问这个资源且改变了它的状态,这样当再次执行任务A时,就可能发生冲突或带来不确定性。而所谓“重入”,是指假设任务A在运行某个函数,发生任务切换后,任务B也运行这


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