嵌入式平台定时任务调度实现与优化

"嵌入式平台任务调度小框架1，主要介绍了如何在嵌入式系统中构建一个简单的定时任务调度器，以解决大循环方式调度任务的问题，通过使用单片机定时器确保任务调度的周期性和效率。" 在嵌入式系统设计中，任务调度是至关重要的，它决定了系统的响应速度和稳定性。传统的“大循环”调度方式往往存在调度周期不可控、任务增加导致系统性能下降等问题。为了解决这些问题，本文引入了基于定时器的定时任务调度方法。 首先，定义了一个名为`USERTASK`的结构体，用于存储任务的相关信息。这个结构体包含三个成员：一个`Flag`数组，用于记录每个任务是否应该被执行；一个`Timer`变量，用于跟踪当前应该执行哪个任务；以及一个`Number`变量，表示总的任务数量。 在系统初始化阶段，创建一个`UserTask0`实例，并对其进行填充，将所有任务标记为未执行状态。接着，定义了一个`TaskScheduler`函数，该函数接受一个`USERTASK`结构体指针作为参数，根据`Timer`值更新`Flag`数组，使得下一个任务的标志位被置1。当`Timer`值达到任务总数时，将其重置为0，从而实现循环调度。 主函数`main`中，我们看到一系列任务函数（如`Task0_Run`至`Task4_Run`）被依次调用。这些函数会在各自的任务标志位被设置时执行，执行完毕后清除对应的标志位，避免重复执行。 此外，设置了一个1ms定时中断`Timer0_INT_MapedISR`，在中断服务函数中调用`TaskScheduler`，这样每当定时器溢出时，就会触发一次任务调度。这种定时中断方式确保了任务调度的周期性，即使任务数量增加，也能保持调度的稳定。 图2中所示的流程图进一步可视化了这个定时任务调度的过程。从图中可以看出，每个任务在设定的时间片内执行，并且在下一个时间片到来时，切换到下一个任务，从而实现了周期性的任务调度。 这种方法相对于大循环调度，有以下优点： 1. 任务调度周期固定，不受任务数量影响。 2. 可以灵活地添加或删除任务，不会显著影响系统性能。 3. 提供了一种模块化的设计，易于理解和维护。 然而，这种定时任务调度也有其局限性，比如对于实时性要求极高的任务，可能需要更复杂的调度算法，如优先级调度或抢占式调度。这个小框架为初学者提供了一个基础的嵌入式系统任务调度模型，适用于大多数非实时性强的嵌入式应用。