c語言實(shí)現(xiàn)任務(wù)調(diào)度器

一、介紹

調(diào)度器是常用的一種編程框架，也是操作系統(tǒng)的拆分多任務(wù)的核心，比如單片機(jī)的裸機(jī)程序框架，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的框架如can網(wǎng)關(guān)、485網(wǎng)關(guān)等等，使用場(chǎng)合比較多，是做穩(wěn)定產(chǎn)品比較常用的編程技術(shù)

二、原理

1、超級(jí)循環(huán)

void main()
{
 while(1)
 {
  task1();
  task2();
  ...
 }
}
123456789

2、時(shí)間片與時(shí)標(biāo)

1）我們把cpu執(zhí)行時(shí)間分成一段一段的，每一段時(shí)間稱為時(shí)間片 2）時(shí)間片的時(shí)間計(jì)時(shí)由定時(shí)器完成，把定時(shí)器定的時(shí)間成為時(shí)標(biāo)

3、調(diào)度算法介紹

1）時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度 2）強(qiáng)占試調(diào)度

4、注意事項(xiàng)

1）所有任務(wù)的執(zhí)行時(shí)間不能超過時(shí)標(biāo)的時(shí)間 2）任務(wù)中不能有任何阻塞，比如使用延時(shí)函數(shù) 3）任務(wù)中的延時(shí)或者長(zhǎng)時(shí)間任務(wù)利用狀態(tài)機(jī)拆分成多段

三、任務(wù)調(diào)度代碼實(shí)現(xiàn)

這里拿linux來測(cè)試 schduler.c

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//        頭文件區(qū)
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
#include <stdio.h>
#include "scheduler.h"

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//        接口定義區(qū)
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
#define MAX_TASKS 10
static volatile unsigned char cur_task_num = 0;

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//        變量定義區(qū)
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
static running_queue_def running_queue[MAX_TASKS] = {0};

//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
//        函數(shù)定義區(qū)
//~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
int create_task(const void (*fun)(), unsigned short period)
{
    unsigned char i;

 if(cur_task_num >= MAX_TASKS)
 {
  printf("over limit max_tasks\n");
  return -1;
 }
    running_queue[i].fun = fun;
    running_queue[i].period = period;
    running_queue[i].cnt = 0;
    
    cur_task_num++;
    return 0;
}

int scheduler_run()
{
    unsigned char i;
    for(i = 0; i < cur_task_num; i++)
    {
        if(running_queue[i].cnt > 0)
        {
            running_queue[i].cnt--;
        }
        else
        {
            running_queue[i].cnt = running_queue[i].period;
            running_queue[i].fun();
        }
    }

    return 0;
}

schduler.h

#ifndef __SCHEDULER_H
#define __SCHEDULER_H

typedef struct {
     void (*fun)();        //運(yùn)行函數(shù)
     unsigned short period;//周期
        unsigned short cnt;
}running_queue_def;

int create_task(const void (*fun)(), unsigned short period);
int scheduler_run();

#endif

main.c

#include "scheduler.h"
#include <unistd.h>
#include <stdio.h>

void task1()
{
    printf("task1 run\n");
}

void task2()
{
    printf("task2 run\n");
}

int main()
{
    create_task(task1, 1000);
    create_task(task2, 2000);
    while(1)
    {
        scheduler_run();
        usleep(1000);
    }

    return 0;
}

編譯腳本

build.sh

echo "delet main"
rm -rf main
sleep 1

gcc main.c scheduler.c -o main  -w

echo "build ok "
./main