一种基于比特表的实时多任务新调度算法
摘要：主要讨论常见的几种多任务实时性处理算法的优缺点，提出一种更能满足多任务实时性处理的算法——基于比特表的时间片算法。这种算法主要是把常规的比特表中的任务按照时间片进行分配，以很好地完成实时性要求高且任务时间较长的任务，而不影响其它实时性要求更高的任务的完成。关键词：比特表 时间片 实时处理
引言
在微机控制领域中，许多单片机应用系统是实时控制系统RTCS（Real Time Control System）。在实时控制系统中，为了很好地完成外界信息的实时测量、计算和相应的多种实时控制操作，必须达到两个设计目标；实时性和并行性。即既要保证系统对外界信息以足够快的速度进行相应处理，又要同时完成多种任务操作。在这里，多种任务之间的调度是个关键。
RTCS中允许多个实时任务并行地运行。例如，一测控系统中，具有数据采集、数据计算、键盘处理、定时打印等任务。在单机系统中，这些任务在宏观上是同时运行的，但在微观上只有一个任务运行。在RTCS中每个任务有三种状态，即运行状态、就绪状态和空闲状态。某个任务一旦建立后即处于这三种状态之一。处于运行状态的任务独占CPU和其它一些资源；就绪状态是某个任务现在应该运行，但由于其它任务正在运行，故只能暂时等待；当激发某个任务的条件不完备时，此任务就处于空闲状态。
RTCS中的多个任务依靠任务调度程序来决定系统中哪个任务可以获得CPU等资源或应暂时退出运行状态等，从而完成每个任务三态间的转换。在RTCS中，任务调度算法的优劣直接关系到系统的实时性能与并行性能。
RTCS中较简单的任务调度算法有“先来先执行的调度算法”、“按时间片循环执行的调度算法”。前者，当实时性比较差的任务长时间占用CPU时，会使得实时性较高的任务得不到及时处理，影响系统的实时性；后者，按照“先入先出”的原则激活某个任务，并分配给它们相等的时间片，从而使得多个任务有平等的享用CPU的权利。当时间片用完时，让任务“暂时”又处于就绪状态，并激活下一个任务。这种算法的实时性有一定程序的提高，但由于各任务简单均匀地循环轮回，从而使得实时性要求较高的任务得不到优先处理。由于各时间片相等且固定，很容易被某些紧急任务打断。在实时性要求较高而且任务较多的复杂情况下，各个任务的实时性要求不尽相同，不能简单地均匀分时处理任务。
基于比特表的任务调度算法，关键在于将CPU的全部时间化成若干个相等的时隙，同时根据任务的数目制定一张表格，以此来指示某一时刻的任务运行。它把任务按照实时性要求分成中断级、时钟级、基本级三类，而且它们的优先级依次递减。优先级越高，就越处于比特表的顶端位置。比特表是按照任务的优先级排队的，首先满足实时性较强的中断级和时钟级，而不管实时性最低的基本级任务。这样，时钟级任务一定能得到即时有效的处理，其实时性可以得到较好的保障，基本级任务可以没有时间限制。但是，时钟级任务的实时性并不是完全能够得到保障。下面举例讨论比特表算法的不
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