根據(jù)μc/Os-Ⅱ就緒表算法在ARM架構(gòu)上的改動(dòng)
Cortex-M3是ARM公司較新的一種架構(gòu)版本,主要應(yīng)用在單片機(jī)領(lǐng)域?;谒a(chǎn)的32位芯片日益增多;cortex-M3只支持Thumb-2指令集,在效能和代碼密度間能取得更佳的表現(xiàn)。
1 在ARM上改動(dòng)算法的因由利弊
由于就緒表操作是在關(guān)中斷狀態(tài)下運(yùn)行的,其執(zhí)行影響到系統(tǒng)的中斷響應(yīng)時(shí)間,因此就緒表操作算法的效率是衡量實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)優(yōu)劣的基準(zhǔn)之一。
在Cortex-M3所用的指令集中,一些指令功能不可小覷,如前導(dǎo)零計(jì)數(shù)clz、字內(nèi)位反轉(zhuǎn)rbit、位清除bic。其中的clz和bic為μc/Os就緒表的高優(yōu)先級(jí)獲取算法指出了另一條道路。
(1)改動(dòng)后的優(yōu)勢(shì)
?、俟?jié)省存儲(chǔ)空間。不再使用查找數(shù)組OSMapTbl[8]和OSUnMapTbl[256]。設(shè)立這兩個(gè)數(shù)組的目的,是為了提高查找就緒表的效率。
②提升查找效率。clz是單周期指令,使用帶移位的加法指令,大幅縮短運(yùn)算時(shí)間。
?、墼黾恿?a class="contentlabel" href="http://m.butianyuan.cn/news/listbylabel/label/μc">μc/Os-Ⅱ支持的任務(wù)數(shù)量,從64提升到了1 024(2.84版支持的任務(wù)數(shù)量已經(jīng)到了256,不過(guò)效率有所下降)。
(2)存在的不足
?、賀ealview MDK(這里使用的是3.20版及其指令模擬器)尚不支持在C語(yǔ)言程序中使用Thumb-2指令內(nèi)聯(lián)匯編。使用內(nèi)嵌匯編函數(shù)時(shí),函數(shù)的調(diào)用(跳轉(zhuǎn)返回)降低了執(zhí)行效率。
②C語(yǔ)言對(duì)clz指令的支持尚有不足,故新算法跨平臺(tái)性差。但鑒于ARM芯片應(yīng)用廣泛,指令又被ARM9之后的芯片廣泛兼容,所以應(yīng)用空間還算廣闊。
μc/Os-Ⅱ就緒表是一個(gè)數(shù)組,數(shù)組元素一位的值(1或0)對(duì)應(yīng)了一個(gè)任務(wù)就緒與否,該位在數(shù)組中的位置表示任務(wù)的優(yōu)先級(jí)。當(dāng)需要調(diào)度已就緒的最高優(yōu)先級(jí)任務(wù)運(yùn)行時(shí),就在就緒表中查找該任務(wù)。
2.1 μc/Os-Ⅱ就緒表算法簡(jiǎn)介
一種解決方法是,對(duì)數(shù)組各項(xiàng)依次判斷是否為0:若>O,進(jìn)入該項(xiàng)查找最小權(quán)的置1位位置;若=0,優(yōu)先級(jí)加一個(gè)基數(shù),查下一項(xiàng),直至查到該優(yōu)先級(jí)。
μc/Os-Ⅱ技高一籌,設(shè)置了一個(gè)對(duì)就緒表各項(xiàng)判斷是否為0的變量,稱(chēng)之為就緒表組。就緒表組一位為0或1,對(duì)應(yīng)就緒表一項(xiàng)的值是否為0。通過(guò)查找就緒表組最小權(quán)位的置1位位置,就確定了對(duì)應(yīng)首個(gè)>0的就緒表項(xiàng)的下標(biāo),從而避免了循環(huán),大幅度提高了效率。
2.2改動(dòng)方式與源碼
clz算法接受了μc/Os-Ⅱ的思路,再通過(guò)使用clz指令來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。不同的是,clz是從右往左查,二進(jìn)制的高權(quán)位對(duì)應(yīng)高優(yōu)先級(jí),而μc/Os-Ⅱ優(yōu)先級(jí)以值小為高。
考慮到有時(shí)用不到很多任務(wù),這時(shí)用數(shù)組作就緒表不免浪費(fèi)。因此當(dāng)任務(wù)總數(shù)小于32時(shí),就用32位無(wú)符號(hào)整數(shù)變量作就緒表。注意,此時(shí)就緒表組變量OSRdyGrp被當(dāng)作就緒表使用。
常量OS_LES_TSK表示是否使用較小任務(wù)數(shù),0表示使用最多32個(gè)任務(wù),1表示使用最多1 024個(gè)任務(wù)。
常量RdySt是將32位整數(shù)的最高權(quán)位置1,以便移位使用。
2.3 C語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)
以下算法利用內(nèi)嵌clz指令的函數(shù)編寫(xiě),實(shí)現(xiàn)了指定優(yōu)先級(jí)任務(wù)在就緒表的設(shè)置、清除,在就緒表中查找就緒任務(wù)的最高優(yōu)先級(jí)。
程序中的bx r14,有些資料上要求必須寫(xiě),不過(guò)查看反匯編代碼,編譯程序已經(jīng)給加上了??磥?lái)是編譯程序已升級(jí),會(huì)不會(huì)出錯(cuò)要看使用的編譯器,建議還是按規(guī)范寫(xiě)上。由于內(nèi)嵌函數(shù)調(diào)用返回耗時(shí),查找算法未能充分發(fā)揮,需改進(jìn)編譯后的匯編代碼以實(shí)現(xiàn)更高的效率,或使用匯編代碼重寫(xiě)這部分程序。
關(guān)鍵詞:
μc
Os-Ⅱ
就緒表算法
ARM架構(gòu)
相關(guān)推薦
-
-
-
-
-
xiaohua | 2002-06-10
-
-
-
tombear | 2004-11-20
-
-
-
-
amine | 2003-06-23
-
-
-
-
philosophy | 2004-07-16
技術(shù)專(zhuān)區(qū)
- FPGA
- DSP
- MCU
- 示波器
- 步進(jìn)電機(jī)
- Zigbee
- LabVIEW
- Arduino
- RFID
- NFC
- STM32
- Protel
- GPS
- MSP430
- Multisim
- 濾波器
- CAN總線
- 開(kāi)關(guān)電源
- 單片機(jī)
- PCB
- USB
- ARM
- CPLD
- 連接器
- MEMS
- CMOS
- MIPS
- EMC
- EDA
- ROM
- 陀螺儀
- VHDL
- 比較器
- Verilog
- 穩(wěn)壓電源
- RAM
- AVR
- 傳感器
- 可控硅
- IGBT
- 嵌入式開(kāi)發(fā)
- 逆變器
- Quartus
- RS-232
- Cyclone
- 電位器
- 電機(jī)控制
- 藍(lán)牙
- PLC
- PWM
- 汽車(chē)電子
- 轉(zhuǎn)換器
- 電源管理
- 信號(hào)放大器
評(píng)論