优先级继承和哲学家就餐实验.docVIP

2013年4月9日实验 实验 优先级1 实验目的 嵌入式实时操作系统μC/OS-II解决优先级反转的策略——优先级的原理2 原理及程序结构 实验设计 2.1.1 优先级原理 优先级的主要思想是：当任务申请某资源时，把任务的优先级提升。μC/OS-II中，在创建管理共享资源的互斥信号量时，可以指定一个PIP（优先级继承优先级），之后可以把拥有共享资源的任务优先级提升到这个高度。具体过程如下： 当任务A申请共享资源S时，首先判断是否有别的任务正在占用资源S，若无，则任务A继续执行任务B正在使用该资源，则任务A挂起，等待任务B释放该资源判断任务B的优先级是否低于任务A，若高于任务A，如果任务B的优先级低于任务A，则提升任务B的优先级到，当任务B释放资源后，再恢复优先级。 2.1.2 设计要点 设计了处于不同优先级的任务如图所示： 任务： 任务： 任务 ： 图1 注意：图中的栅格并不代表严格的时间刻度，而仅仅表现各个任务启动和执行的相对先后关系。 3个任务因为要竞争同一互斥资源而相互制约。使用优先级策略， 2.1.3 系统的运行流程 TaskStart首先运行，由它创建其他3个应用任务： void TaskStartCreateTasks (void) { INT8U i; for (i = 0; i N_TASKS; i++) { /* Create N_TASKS identical tasks */ TaskData[i] = i; /* Each task will pass its own id */ OSTaskCreate(Task, (void *)TaskData[i], TaskStk[i][TASK_STK_SIZE - 1], 12-i); } } 每个任务的代码均如下所示： void Task (void *pdata) { INT8U err; INT8U id; id=*(int *)pdata; for (;;) { printk(task %d try to get the mutex. \n, id); OSMutexPend(mutex, 0, err); /* Acquire mutex to get continue */ printk(task %d is getting the mutex. \n, id); OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 200); /* Wait 200 minisecond */ printk(task %d releases the mutex. \n, id); OSMutexPost(mutex); /* Release mutex */ OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, (3-id)*150); /* Wait (3-id)*150 minisecond */ } } TaskStart任务挂起后，操作系统调度它所创建的3个应用任务，整个系统的运行流程如下： （1）TAS拥有最高优先级10，开始运行，1时刻，执行OSMutexPend(mutex, 0, err)，获得互斥信号量； （2）2时刻，TAS执行延时函数OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 200)被挂起200，TASK1运行； （3）3时刻，TASK执行OSMutexPend(mutex, 0, err)申请互斥信号量失败后被阻塞，TASK0运行TASK0执行OSMutexPend(mutex, 0, err)申请互斥信号量失败后被阻塞空闲任务运行； （4）4时刻，TASK延时到运行，OSMutexPost(mutex)释放互斥信号量； （5）TASK执行延时函数OSTimeDlyHMSM(0, 0, 0, 200)被挂起，OSMutexPend(mutex, 0, err)申请互斥信号量失败后被阻塞TASK1的优先级提升到； （7）7时刻，TASK延时到，在高优先级下继续运行，OSMutexPost(mutex)释放互斥信号量，优先级恢复到原来运行8时刻； （8）行OSMutexPost(mutex)释放互斥信号量，； （9）时刻，任务TASK运行；（10）11时刻，TASK1执行OSMutexPend(mutex, 0, err)申请互斥信号量失败后