時分多線程技術(shù)在單片機(jī)中的應(yīng)用

(3)線程管理

　　在時鐘中斷服務(wù)程序中，用任務(wù)號調(diào)度線程執(zhí)行次序。根據(jù)控制目標(biāo)、設(shè)備狀態(tài)以及當(dāng)前線程的執(zhí)行結(jié)果，選擇下一步將要執(zhí)行的任務(wù)號;而各任務(wù)線程執(zhí)行在主控循環(huán)程序中完成。也就是說，把時間片驅(qū)動以及任務(wù)調(diào)度與任務(wù)線程處理過程分開，這樣有利于構(gòu)建靈活、高效的軟件框架結(jié)構(gòu)，提高系統(tǒng)的實(shí)時響應(yīng)能力與可維護(hù)性。

　　在以C8051F005芯片構(gòu)建的應(yīng)用系統(tǒng)中，為了縮短時間片中斷服務(wù)程序的執(zhí)行時間，提高系統(tǒng)的中斷響應(yīng)能力，任務(wù)線程調(diào)度以及上下文切換控制在T2時鐘中斷服務(wù)程序中實(shí)現(xiàn)，以事件發(fā)生標(biāo)識TstateChange和線程標(biāo)識TimeSlice進(jìn)行線程調(diào)度。TstateChange用于控制主控循環(huán)方向，TimeSlice則用于調(diào)度就緒線程的執(zhí)行次序。

　　為了降低系統(tǒng)功耗，提高系統(tǒng)可靠性，程序主控循環(huán)體在每個循環(huán)結(jié)束后都要使MCU進(jìn)入體眠狀態(tài)，并以時間片T2中斷、其他異步中斷源或引腳觸發(fā)事件等喚醒MCU。而TstateChange狀態(tài)標(biāo)識量就是控制主控循環(huán)方向，以區(qū)分時間片任務(wù)線程調(diào)度與非T2等的異步中斷事件。其主控循環(huán)流程如圖1所示，其線程控制可以用如下程序結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。

　　該體系框架優(yōu)點(diǎn)在于：可方便地構(gòu)建控制關(guān)系并行的多線程架構(gòu);任務(wù)線程的執(zhí)行時間明確;同時對調(diào)整任務(wù)線程執(zhí)行時序、維護(hù)功能模塊提供了便利。

　　缺陷是：由于構(gòu)成的是非搶占式控制方式，在線程調(diào)度處理上不能確保時間關(guān)鍵的異步事件優(yōu)先執(zhí)行，這也是其器件內(nèi)核的固有缺陷。