μC/OS—Ⅱ混合调度算法的硬件实现

李岩+王简+迟欢欢+崔浩鑫

摘要：针对μC/OS-Ⅱ过于单一的调度算法引起的应用局限性，提出一种混合调度算法。在原有的基于优先级的抢占式调度算法基础上，扩展了同级调度。对于具有同一优先级的多任务的任务组，按照用户设定的优先级阈值进行划分，优先级高于该阈值为实时任务组，否则为非实时任务组。同级实时任务组采用较公平的时间片轮转算法，同级非实时任务组采用开销较少的先来先服务算法。算法基于FPGA实现，由VHDL描述，通过ISE 10.1仿真，仿真结果表明，硬件任务调度器保证了调度的正确性。提高了系统的实时性。

关键词：实时操作系统；调度算法；硬件任务调度器

DOI：10.15938/j.jhust.2016.03.008

中图分类号：TP316.2 文献标志码：A 文章编号：1007—2683（2016）03—0039—04

0引言

随着大规模集成电路技术的发展，嵌入式系统的软、硬件界限越来越模糊，理论上任何操作指令既可以由软件实现，也可以由硬件实现。而且硬件逻辑在执行过程中可以与处理器并行，相较于纯软件实现的实时操作系统，可以极大的发挥系统的并行特性，使系统的处理效率提高到6～50倍。因此实时操作系统的硬件化在嵌入式领域拥有广阔的发展空间。

μC/OS-Ⅱ是一个基于优先级的抢占式实时内核，不支持同级调度，对任务实时性也没有划分。但实际应用有时却需要同级调度，如同等地位的多点信息采集，而且没有必要对非实时任务采用实时任务的调度算法。另外，仅依靠算法改进已无法显著的提高RTOS的实时性。文章针对以上问题，在μC/OS-Ⅱ原有算法的基础上扩展了同级调度。……