[發(fā)明專利]一種嵌入式平臺下的多任務(wù)運行方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010326392.6
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111538579B
• 公開（公告）日: 2023-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐漢釗;喬子龍;粟汝發(fā);王璞;王宇;徐源長
• 申請（專利權(quán)）人: 山東華芯半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: G06F9/48
• 分類號: G06F9/48;G06F9/50
• 代理公司: 濟南泉城專利商標事務(wù)所 37218
• 代理人: 趙玉鳳

本發(fā)明公開一種嵌入式平臺下的多任務(wù)運行方法，本方法在內(nèi)存中為每一個任務(wù)分配獨立的棧空間，使各個任務(wù)運行過程互不干擾；某一任務(wù)占用CPU運行時，該任務(wù)的運行信息寫入CPU寄存器中，其他任務(wù)的運行信息存入對應(yīng)的棧中；運行中的任務(wù)通過主動暫停運行或者被動暫停運行的方式實現(xiàn)隨時暫停并切換至其他任務(wù)，切換任務(wù)時，將CPU存儲器的值寫入被暫停業(yè)務(wù)對應(yīng)的棧中，保存被暫停任務(wù)的運行狀態(tài)，然后選取下一項需要運行的任務(wù)，將被選取任務(wù)對應(yīng)棧中的數(shù)據(jù)填入CPU寄存器中，使下一項任務(wù)在先前任務(wù)暫停的位置上繼續(xù)運行。本發(fā)明能在使用較少的處理器資源的情況下實現(xiàn)多任務(wù)并行處理。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及計算機軟件領(lǐng)域，具體涉及一種嵌入式平臺下的多任務(wù)運行方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的嵌入式平臺下，一般需要借助操作系統(tǒng)才滿足多任務(wù)并行處理需求，這就要求開發(fā)人員必須熟悉操作系統(tǒng)基本原理、整體結(jié)構(gòu)，掌握操作系統(tǒng)移植及任務(wù)開發(fā)流程，增加了大量額外負擔，明顯降低了開發(fā)效率。同時由于操作系統(tǒng)的通用性，會在處理過程中引入額外的冗余功能，加重CPU運行負擔，降低了工作性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種嵌入式平臺下的多任務(wù)運行方法，使用較少的處理器資源，避免了調(diào)用操作系統(tǒng)實現(xiàn)多任務(wù)并行處理所帶來的冗繁開發(fā)過程。

為了解決所述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種嵌入式平臺下的多任務(wù)運行方法，本方法在進入C語言main函數(shù)后，通過子函數(shù)調(diào)用的方式搭建任務(wù)環(huán)境并進行任務(wù)調(diào)度過程，無需在進入main函數(shù)之前對CPU啟動代碼進行任何修改；

本方法在內(nèi)存中為每一個任務(wù)分配獨立的棧空間，使各個任務(wù)運行過程互不干擾；

某一任務(wù)占用CPU運行時，該任務(wù)的運行信息寫入CPU寄存器中，其他任務(wù)的運行信息存入對應(yīng)的棧中；

運行中的任務(wù)通過主動暫停運行或者被動暫停運行的方式實現(xiàn)隨時暫停并切換至其他任務(wù)，切換任務(wù)時，將CPU存儲器的值寫入被暫停業(yè)務(wù)對應(yīng)的棧中，保存被暫停任務(wù)的運行狀態(tài)，然后選取下一項需要運行的任務(wù)，將被選取任務(wù)對應(yīng)棧中的數(shù)據(jù)填入CPU寄存器中，使下一項任務(wù)在先前任務(wù)暫停的位置上繼續(xù)運行。

進一步的，為實現(xiàn)任務(wù)管理，本方法設(shè)有任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊，用于存儲任務(wù)的基本信息，每個任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊的內(nèi)容包括任務(wù)函數(shù)入口地址、任務(wù)對應(yīng)的棧起始地址、任務(wù)對應(yīng)的棧棧頂位置，任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊的最大數(shù)量決定了同步執(zhí)行的任務(wù)數(shù)量，每個任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊與其對應(yīng)任務(wù)分配的棧空間一一對應(yīng)。

進一步的，為實現(xiàn)多任務(wù)的加載和運行，本方法設(shè)計3個運行函數(shù)，分別為：任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊初始化函數(shù)、任務(wù)注冊函數(shù)、任務(wù)調(diào)度函數(shù)；

任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊初始化函數(shù)用于清空所有任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊，并將所有任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊放入空閑隊列中，并置工作隊列為空隊列；如果啟動被動暫停任務(wù)模式，則同時負責初始化定時器；

任務(wù)注冊函數(shù)負責從空閑隊列中獲取一個任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊并填入任務(wù)信息，然后將該任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊加入到工作隊列頭部，同時在該任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊對應(yīng)的棧中，按照CPU寄存器出棧要求寫入包括任務(wù)函數(shù)入口地址、棧指針位置在內(nèi)的運行信息；

任務(wù)調(diào)度函數(shù)在任務(wù)切換時將CPU寄存器的內(nèi)容存入當前任務(wù)棧，根據(jù)工作隊列的排列順序，找到下一個任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊，并根據(jù)該任務(wù)數(shù)據(jù)記錄模塊提供的棧位置將任務(wù)運行信息寫入CPU寄存器，觸發(fā)CPU執(zhí)行該項任務(wù)，如果當前任務(wù)已處于工作隊列尾部，則返回工作隊列頭部進行查找。