嵌入式内核基础111轮询系统.pdf

深入理解与实现RTOS 1 / 27 第一章 嵌入式内核基础 1 1.1 嵌入式软件系统结构 1 1.1.1 轮询系统 1 1.1.2 前后台系统 2 1.1.3 多任务系统 3 1.2 多任务机制概述 5 1.2.1 时钟节拍 5 2.1.2 多任务机制 6 1.2.3 任务上下文 7 1.2.4 任务切换 8 1.2.5 任务的时间片和优先级 9 1.2.6 任务调度和调度方式 10 1.2.7 任务调度算法 11 1.2.8 任务状态 15 1.3 同步、互斥和通讯 15 1.3.1 任务等待和唤醒机制 16 1.3.2 任务互斥和优先级反转 17 1.3.3 优先级天花板和优先级继承 18 1.4 中断机制 20 1.4.1 中断流程概述 21 1.4.2 中断优先级 22 1.4.3 中断嵌套 23 1.4.4 中断时序 23 1.5 Trochili 内核介绍 25 第一章 嵌入式内核基础 本章主要介绍嵌入式内核的概念和整体结构 ，并对全书涉及的重要知识做介绍，为 我们在以后各章的嵌入式内核分析和学习做好准备。本章假设读者已经对嵌入式系统有 初步了解 ，不再介绍例如发展历史、机制特点这些基本知识。 1.1 嵌入式软件系统结构 目前常见的嵌入式软件结构可以分为轮询系统、前后台系统和多任务系统。 1.1.1 轮询系统 这是最简单的一种软件结构，主程序是一段无限循环的代码，在循环中顺序查询各 个条件，如果满足就执行相应的操作。这种方案的好处是实现简单，逻辑清晰，便于开 Trochili RTOS 源码链接 /liuxuming/trochili 深入理解与实现RTOS 2 / 27 发人员掌握。但是每个事件的查询和处理时间是不能确定的。假如前面的操作时间较长， 那么后面的操作必然会被延迟。 图 1-1 轮询系统结构 在上图中，假如步骤 1 操作需要很久，那么步骤 2 必然得不到及时处理，如果步骤 2 的工作很重要或者很紧急，那么系统的性能和响应能力就很差了。 1.1.2 前后台系统 相对轮询系统，前后台系统对外部事件的处理做了优化。前后台系统是由中断驱动 的。主程序依然是一段无限循环的代码，称为后台程序，而事件的响应则由中断来完成， 称为前台程序。在后台程序执行的时候，如果有外部事件发生，则前台的中断程序会打 断后台程序。在