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嵌入式系統(tǒng)優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題分析
來(lái)源: | 作者:pml-a2473772 | 發(fā)布時(shí)間: 2017-05-24 | 3357 次瀏覽 | ?? 點(diǎn)擊朗讀正文 ?? ? | 分享到:
優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)發(fā)生在一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)被迫等待一段不確定時(shí)間，等待一個(gè)低優(yōu)先級(jí)任務(wù)先完成。圖1中3個(gè)任務(wù)分別為task1、task2和task3，其優(yōu)先級(jí)由高到低。從圖1可知，當(dāng)task3占有由信號(hào)量（semaphore）保護(hù)的某種共享資源而進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行時(shí)。
優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)發(fā)生在一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)被迫等待一段不確定時(shí)間，等待一個(gè)低優(yōu)先級(jí)任務(wù)先完成。圖1中3個(gè)任務(wù)分別為task1、task2和task3，其優(yōu)先級(jí)由高到低。從圖1可知，當(dāng)task3占有由信號(hào)量（semaphore）保護(hù)的某種共享資源而進(jìn)入臨界區(qū)執(zhí)行時(shí)，task1就緒，由于系統(tǒng)可搶占式PBP（Priority Based Preemptive）調(diào)度策略，因此task1搶占task3執(zhí)行。task1執(zhí)行一段時(shí)間后也進(jìn)入臨界區(qū)，但此時(shí)task3仍占有此臨界資源的信號(hào)量，task1被阻塞，等待task3釋放此信號(hào)量。在經(jīng)過(guò)這么一段時(shí)間后，task2已處于就緒狀態(tài)，于是系統(tǒng)調(diào)度task2執(zhí)行。如果task3在task2的執(zhí)行期間一直沒(méi)有能夠被調(diào)度執(zhí)行的話，那task1和task3將一直等到task2執(zhí)行完后才能執(zhí)行，task1更要等到task3釋放它所占有的信號(hào)量才能執(zhí)行；如果這段時(shí)間超出task1的Deadline，task1的調(diào)度出現(xiàn)了問(wèn)題，此時(shí)輕則任務(wù)被長(zhǎng)時(shí)間阻塞，重則造成系統(tǒng)崩潰。優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)原因可歸納為：高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)task1由于要等待被低優(yōu)先級(jí)任務(wù)task3占有的臨界資源而被task2阻塞，而此時(shí)具有中優(yōu)先級(jí)的任務(wù)task2搶占了task3的CPU時(shí)間,導(dǎo)致task2先于task1執(zhí)行。此類優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題的解決方法大致有2種：一種被稱作優(yōu)先級(jí)繼承（priority inheritance）；另一種被稱作優(yōu)先級(jí)極限（priority ceilings）。下面介紹本文所遇到的優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題。