软件体系结构 - 嵌入式系统调度算法

简介: 【4月更文挑战第4天】软件体系结构 - 嵌入式系统调度算法

嵌入式系统调度算法


嵌入式系统中的调度算法,主要负责管理和分配系统资源(如处理器时间、内存、I/O设备等),以确保不同任务或进程能够在有限的硬件资源下高效、有序、公平地执行。

嵌入式系统的实时性、资源受限和特定应用需求等特点,使得其调度算法与通用操作系统有所不同。


常见的嵌入式系统调度算法:

  • 抢占式优先级调度:每个任务被赋予一个优先级,优先级高的任务可以抢占优先级低的任务。当有更高优先级的任务就绪时,系统立即停止当前正在执行的任务,转而执行优先级更高的任务。这种调度算法适用于对响应时间要求严格的硬实时系统。


  • 非抢占式优先级调度:同样基于优先级,但一旦任务开始执行,除非该任务主动放弃CPU,否则不会被其他优先级相同或更低的任务打断。适用于对中断敏感度较低,且任务切换开销较大的软实时系统。


  • 时间片轮转调度:所有任务按照一定的顺序(通常为优先级)轮流获得一定的时间片(固定的时间间隔)来执行。当时间片用完,无论任务是否完成,都会被暂时挂起,下一个任务开始执行。适用于周期性任务较多且对响应时间有一定要求的系统。


  • 最早截止期优先(EDF):每个任务有一个截止期限,调度器总是选择截止期最早的未完成任务进行执行。EDF保证所有任务在其截止期限内完成,适用于硬实时系统。


  • 最少松弛时间优先(LLF):每个任务有一个剩余处理时间(工作量)和一个截止期限,松弛时间定义为截止期限减去剩余处理时间。调度器总是选择松弛时间最小的任务执行,即最接近错过截止期限的任务。LLF适用于硬实时系统,尤其是任务工作量不确定的场景。

有些地方把最少松弛时间优先也叫做最晚截止期优先,这种说法存在异议。

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