在之前 rt_schedule中need_insert_from_thread的問(wèn)題提問(wèn)中，筆者提出了當(dāng)前時(shí)間片調(diào)度算法過(guò)于復(fù)雜，且高優(yōu)先級(jí)一旦打斷未執(zhí)行完時(shí)間片的任務(wù)會(huì)導(dǎo)致該任務(wù)重新插入到其優(yōu)先級(jí)readylist末尾，存在嚴(yán)重的不公平性（破壞了時(shí)間片的連續(xù)）。

當(dāng)然筆者也PR了一個(gè)解決方案（暫未合并)

https://github.com/RT-Thread/rt-thread/pull/5954

最近又有一個(gè)小伙伴發(fā)現(xiàn)了時(shí)間片調(diào)度的issue

https://github.com/RT-Thread/rt-thread/issues/6092

大致的情況是：

1、低優(yōu)先級(jí)的存在任務(wù)A（ticks = a），B(ticks =b)，; 高優(yōu)先級(jí)任務(wù)C

2、如果高優(yōu)先級(jí) C內(nèi)存在延時(shí)c 正好等于A的時(shí)間片a

3、結(jié)果就是低優(yōu)先級(jí)的任務(wù)只有A在一直運(yùn)行， B一直運(yùn)行不了

這種情況的根本原因其實(shí)還是筆者之前提到的高優(yōu)先級(jí)導(dǎo)致當(dāng)前低優(yōu)先級(jí)任務(wù)插入readylist位置不對(duì)的issue,

下面筆者再次配重新整理一下這個(gè)問(wèn)題，配合圖例逐步分析源碼并結(jié)合測(cè)試?yán)陶故静煌闆r下該issue導(dǎo)致的問(wèn)題，并嘗試解決。

源碼分析

rt_tick_increase

/**
* @brief This function will notify kernel there is one tick passed.
* Normally, this function is invoked by clock ISR.
*/
void rt_tick_increase(void)
{
struct rt_thread *thread;
rt_base_t level;
RT_OBJECT_HOOK_CALL(rt_tick_hook,());
level = rt_hw_interrupt_disable();
/* increase the global tick */
#ifdef RT_USING_SMP
rt_cpu_self()->tick ++;
#else
++ rt_tick;
#endif/* RT_USING_SMP */
/* check time slice */
thread = rt_thread_self();
-- thread->remaining_tick;
if(thread->remaining_tick ==0)
{
/* change to initialized tick */
thread->remaining_tick = thread->init_tick;
thread->stat |= RT_THREAD_STAT_YIELD;
rt_hw_interrupt_enable(level);
rt_schedule();
}
else
{
rt_hw_interrupt_enable(level);
}
/* check timer */
rt_timer_check();
}

里面只做了兩件事：

1、當(dāng)前任務(wù)的時(shí)間片遞減，如果用完了，置位RT_THREAD_STAT_YIELD狀態(tài)，調(diào)用rt_schedule，2、檢測(cè)是否有任務(wù)的超時(shí)了（等待資源或延時(shí)超時(shí)），如果超時(shí)，最終也會(huì)調(diào)用rt_schedule

rt_schedule

Who calling

排除componets中使用的情況，rt_schedule主要在下面情況中被使用1、clock.c : 就是剛剛提及的在Systick中斷中兩種比較重要的調(diào)度：時(shí)間片調(diào)度和超時(shí)調(diào)度2、ipc.c ，mempool.c: 另外一種比較重要的調(diào)度：資源阻塞和就緒調(diào)度（資源調(diào)度）3、scheduler.c, thread.c：本身調(diào)度器和線程API的使用導(dǎo)致的直接API調(diào)度4、timer.c : 軟定時(shí)器超時(shí)調(diào)度，使用的也是_thread_timeout超時(shí)函數(shù)，也是超時(shí)調(diào)度 鑒于API調(diào)度一般使用在初始化階段，Application運(yùn)行中主要使用的是時(shí)間片調(diào)度，超時(shí)調(diào)度，資源調(diào)度。后面的討論中主要繞后三種展開(kāi)：

源碼

/**
* @brief This function will perform scheduling once. It will select one thread
* with the highest priority, and switch to it immediately.
*/
void rt_schedule(void)
{
rt_base_t level;
struct rt_thread *to_thread;
struct rt_thread *from_thread;
/* disable interrupt */
level = rt_hw_interrupt_disable();
/* check the scheduler is enabled or not */
if(rt_scheduler_lock_nest ==0)
{
rt_ubase_t highest_ready_priority;
if(rt_thread_ready_priority_group !=0)
{
/* need_insert_from_thread: need to insert from_thread to ready queue */
int need_insert_from_thread =0;
to_thread = _scheduler_get_highest_priority_thread(&highest_ready_priority);
if((rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_MASK)== RT_THREAD_RUNNING)
{
if(rt_current_thread->current_priority < highest_ready_priority)
{
to_thread = rt_current_thread;
}
elseif(rt_current_thread->current_priority == highest_ready_priority &&(rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK)==0)
{
to_thread = rt_current_thread;
}
else
{
need_insert_from_thread =1;
}
rt_current_thread->stat &=~RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK;
}
if(to_thread != rt_current_thread)
{
/* if the destination thread is not the same as current thread */
rt_current_priority =(rt_uint8_t)highest_ready_priority;
from_thread = rt_current_thread;
rt_current_thread = to_thread;
RT_OBJECT_HOOK_CALL(rt_scheduler_hook,(from_thread, to_thread));
if(need_insert_from_thread)
{
rt_schedule_insert_thread(from_thread);
}
rt_schedule_remove_thread(to_thread);
to_thread->stat = RT_THREAD_RUNNING |(to_thread->stat &~RT_THREAD_STAT_MASK);
/* switch to new thread */
RT_DEBUG_LOG(RT_DEBUG_SCHEDULER,
("[%d]switch to priority#%d "
"thread:%.*s(sp:0x%08x), "
"from thread:%.*s(sp: 0x%08x) ",
rt_interrupt_nest, highest_ready_priority,
RT_NAME_MAX, to_thread->name, to_thread->sp,
RT_NAME_MAX, from_thread->name, from_thread->sp));
#ifdef RT_USING_OVERFLOW_CHECK
_rt_scheduler_stack_check(to_thread);
#endif/* RT_USING_OVERFLOW_CHECK */
if(rt_interrupt_nest ==0)
{
externvoid rt_thread_handle_sig(rt_bool_t clean_state);
RT_OBJECT_HOOK_CALL(rt_scheduler_switch_hook,(from_thread));
rt_hw_context_switch((rt_ubase_t)&from_thread->sp,
(rt_ubase_t)&to_thread->sp);
/* enable interrupt */
rt_hw_interrupt_enable(level);
#ifdef RT_USING_SIGNALS
/* check stat of thread for signal */
level = rt_hw_interrupt_disable();
if(rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_SIGNAL_PENDING)
{
externvoid rt_thread_handle_sig(rt_bool_t clean_state);
rt_current_thread->stat &=~RT_THREAD_STAT_SIGNAL_PENDING;
rt_hw_interrupt_enable(level);
/* check signal status */
rt_thread_handle_sig(RT_TRUE);
}
else
{
rt_hw_interrupt_enable(level);
}
#endif/* RT_USING_SIGNALS */
goto __exit;
}
else
{
RT_DEBUG_LOG(RT_DEBUG_SCHEDULER,("switch in interrupt "));
rt_hw_context_switch_interrupt((rt_ubase_t)&from_thread->sp,
(rt_ubase_t)&to_thread->sp);
}
}
else
{
rt_schedule_remove_thread(rt_current_thread);
rt_current_thread->stat = RT_THREAD_RUNNING |(rt_current_thread->stat &~RT_THREAD_STAT_MASK);
}
}
}
/* enable interrupt */
rt_hw_interrupt_enable(level);
__exit:
return;
}

調(diào)度的過(guò)程大致如下：1、關(guān)中斷2、判斷調(diào)度是否上鎖，rt_thread_ready_priority_group是否為03、_scheduler_get_highest_priority_thread 獲取當(dāng)前最高優(yōu)先級(jí)4、和當(dāng)前優(yōu)先級(jí)再次比較，確定真實(shí)的最高優(yōu)先級(jí)5、獲取最高優(yōu)先級(jí)readylist的第一個(gè)任務(wù) to_thread6、to_thread 和 rt_current_thread 比較7、如果相等，簡(jiǎn)單設(shè)置狀態(tài)，繼續(xù)運(yùn)行8、如果不相等，把當(dāng)前任務(wù)插入其優(yōu)先級(jí)readylist , 切換到 to_thread9、開(kāi)中斷

得到to_thread的再判斷

之所以搞的這么復(fù)雜，是因?yàn)楫?dāng)前的調(diào)度策略是把運(yùn)行的任務(wù)，移出了readylist，那么獲取的highest_ready_priority，to_thread只是紅色圈中的，還需要結(jié)合正在運(yùn)行的 thread 再次判斷，下面將結(jié)合下圖說(shuō)明上圖中的1，2，3 中情況

假設(shè) 當(dāng)前rt_thread_priority_table中存在三個(gè)優(yōu)先級(jí)列表，下標(biāo)分別為h, m, l (h

1. 當(dāng)前優(yōu)先級(jí)小于highest_ready_priority

if(rt_current_thread->current_priority < highest_ready_priority)

這個(gè)很好理解：沒(méi)有和當(dāng)前任務(wù)優(yōu)先級(jí)相同的任務(wù)，其優(yōu)先級(jí)readylist為空,存在如下兩種情況：
1.1 低優(yōu)先級(jí)就緒
存在 B,D,E3個(gè)任務(wù)，當(dāng)前 E 因資源阻塞或者延時(shí)中，B正在運(yùn)行；某一時(shí)刻任務(wù)E就緒(資源就緒或者超時(shí))，插入對(duì)應(yīng)readylist后發(fā)起一次調(diào)度：highest_ready_priority = l > m

對(duì)于某一任務(wù)的阻塞，圖例僅展示資源阻塞（調(diào)度），或者延時(shí)阻塞（調(diào)度）中的一種，下同，不再說(shuō)明

1.2 當(dāng)前運(yùn)行任務(wù)的時(shí)間片用完
同樣存在 B,D,E 3個(gè)任務(wù)，當(dāng)前B在運(yùn)行; 某一時(shí)刻B的時(shí)間片用完，thread->stat |= RT_THREAD_STAT_YIELD，發(fā)起一次調(diào)度：highest_ready_priority = l > m因?yàn)樽罡邇?yōu)先級(jí)m下，只有B一個(gè)任務(wù)，所以盡管其時(shí)間片已經(jīng)使用完，還會(huì)復(fù)位ticks，再次運(yùn)行。

這兩種情況，最后運(yùn)行的還是當(dāng)前任務(wù)

2. 當(dāng)前優(yōu)先級(jí)等于highest_ready_priority，且當(dāng)前任務(wù)時(shí)間片未用完

if(rt_current_thread->current_priority == highest_ready_priority &&(rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK)==0)

存在 B,C 兩個(gè)同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，當(dāng)前C因資源阻塞或者延時(shí)中，B正在運(yùn)行；某一時(shí)刻C就緒，插入對(duì)應(yīng)readylist后發(fā)起一次調(diào)度：highest_ready_priority = m但此時(shí)B的時(shí)間片還未用完，依舊無(wú)需禮讓切換，讓C等著吧。

最后運(yùn)行的也當(dāng)前任務(wù)

3 需要切換新的任務(wù)

可以直接列出剩余的三種情況，

3.1 當(dāng)前優(yōu)先級(jí)等于highest_ready_priority，且當(dāng)前任務(wù)時(shí)間片用完

if(rt_current_thread->current_priority == highest_ready_priority &&(rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK)!=0)

存在 B,C 兩個(gè)同優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，當(dāng)前C已經(jīng)resume就緒， B正在運(yùn)行；某一時(shí)刻B的時(shí)間片用完，thread->stat |= RT_THREAD_STAT_YIELD，發(fā)起一次調(diào)度：highest_ready_priority = m

需要禮讓，把當(dāng)前任務(wù)B插入對(duì)應(yīng)優(yōu)先級(jí)readylist后, 然后切換到C

3.2 當(dāng)前優(yōu)先級(jí)大于highest_ready_priority，且當(dāng)前任務(wù)時(shí)間片用完

if(rt_current_thread->current_priority > highest_ready_priority &&(rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK)!=0)

這個(gè)情況實(shí)際是不存在的:(rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK) != 0 表示時(shí)間片用完了，是通過(guò)rt_tick_increase->rt_schedule，即時(shí)間片用完，置位RT_THREAD_STAT_YIELD后發(fā)起的一次rt_schedule調(diào)度，調(diào)度結(jié)束會(huì)清除RT_THREAD_STAT_YIELD狀態(tài)rt_current_thread->current_priority > highest_ready_priority表示高優(yōu)先級(jí)就緒，是通過(guò) rt_tick_increase->rt_timer_check->_thread_timeout->rt_schedule即高優(yōu)先級(jí)的超時(shí)函數(shù)觸發(fā)調(diào)度一次rt_schedule調(diào)度很明顯，這兩種調(diào)度不會(huì)同時(shí)發(fā)生，就算rt_tick_increase->rt_schedule先發(fā)生，也會(huì)清除RT_THREAD_STAT_YIELD狀態(tài)，導(dǎo)致條件不滿足。3.3 當(dāng)前優(yōu)先級(jí)大于highest_ready_priority，且當(dāng)前任務(wù)時(shí)間片未用完

if(rt_current_thread->current_priority > highest_ready_priority &&(rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK)==0)

存在任務(wù) ABCDE, 當(dāng)前A，E因資源阻塞或者延時(shí)中，B正在運(yùn)行；某一時(shí)刻A就緒,其任務(wù)優(yōu)先級(jí)高于當(dāng)前任務(wù)，雖然當(dāng)前任務(wù)時(shí)間片有剩余，也必須切出

高優(yōu)先級(jí)就緒后會(huì)把當(dāng)前任務(wù)插入的readylist最后，也就是這個(gè)插入導(dǎo)致了眾多的問(wèn)題出現(xiàn)。

rt_schedule_insert_thread

void rt_schedule_insert_thread(struct rt_thread *thread)

{

registerrt_base_t temp;

RT_ASSERT(thread != RT_NULL);

/* disable interrupt */

temp = rt_hw_interrupt_disable();

/* it's current thread, it should be RUNNING thread */

if(thread == rt_current_thread)

{

thread->stat = RT_THREAD_RUNNING |(thread->stat &~RT_THREAD_STAT_MASK);

goto __exit;

}

/* READY thread, insert to ready queue */

thread->stat = RT_THREAD_READY |(thread->stat &~RT_THREAD_STAT_MASK);

/* insert thread to ready list */

rt_list_insert_before(&(rt_thread_priority_table[thread->current_priority]),

&(thread->tlist));

RT_DEBUG_LOG(RT_DEBUG_SCHEDULER,("insert thread[%.*s], the priority: %d ",

RT_NAME_MAX, thread->name, thread->current_priority));

/* set priority mask */

#if RT_THREAD_PRIORITY_MAX > 32

rt_thread_ready_table[thread->number]|= thread->high_mask;

#endif/* RT_THREAD_PRIORITY_MAX > 32 */

rt_thread_ready_priority_group |= thread->number_mask;

__exit:

/* enable interrupt */

rt_hw_interrupt_enable(temp);

}

可以明顯看出，rt_schedule_insert_thread調(diào)用的是rt_list_insert_before，即把當(dāng)然運(yùn)行任務(wù)插入到其優(yōu)先級(jí)readylist的最后
問(wèn)題
因?yàn)楫?dāng)前運(yùn)行線程是remove出readylist的，再插入readylist是必需的，但是使用rt_list_insert_before把未執(zhí)行完時(shí)間片的任務(wù)插入到readylist的最后面，下次輪到該優(yōu)先級(jí)時(shí)，會(huì)直接執(zhí)行C，B的時(shí)間片被分成了兩次或以上來(lái)執(zhí)行，同理C也可能面臨同樣的情況。這就導(dǎo)致了很多問(wèn)題。

測(cè)試
測(cè)試環(huán)境：基于stm32f4disc1開(kāi)發(fā)板，創(chuàng)建3個(gè)線程分別控制LED3,LED4,LED5閃爍1、rt_led1_thread：優(yōu)先級(jí)9，時(shí)間片1，延時(shí) t1 = 5ms閃爍LED42、rt_led2_thread：優(yōu)先級(jí)11，時(shí)間片t2 =4(ms)，自定義200延時(shí)閃爍LED53、rt_led3_thread：優(yōu)先級(jí)11，時(shí)間片t3 = 2(ms)，自定義300延時(shí)閃爍LED3
創(chuàng)建線程

int main(void)

{

rt_thread_init(&rt_led1_thread,

"LED1",

led1_thread_entry,

RT_NULL,

&rt_led1_thread_stack[0],

sizeof(rt_led1_thread_stack),

6,

1);

rt_thread_startup(&rt_led1_thread);

rt_thread_init(&rt_led2_thread,

"LED2",

led2_thread_entry,

RT_NULL,

&rt_led2_thread_stack[0],

sizeof(rt_led2_thread_stack),

11,

4);

rt_thread_startup(&rt_led2_thread);

rt_thread_init(&rt_led3_thread,

"LED3",

led3_thread_entry,

RT_NULL,

&rt_led3_thread_stack[0],

sizeof(rt_led3_thread_stack),

11,

2);

rt_thread_startup(&rt_led3_thread);

while(1)

{

rt_thread_mdelay(1000);

}

return RT_EOK;

}

線程入口函數(shù)

/* customer short delay */

void delay (uint32_t count)

{

for(; count!=0; count--);

}

void led1_thread_entry(void*p_arg )

{

for(;;)

{

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, LD4_Pin, GPIO_PIN_SET);

rt_thread_delay(5);

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, LD4_Pin, GPIO_PIN_RESET);

rt_thread_delay(5);

}

}

void led2_thread_entry(void*p_arg )

{

for(;;)

{

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, LD5_Pin, GPIO_PIN_SET);

delay(300);

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, LD5_Pin, GPIO_PIN_RESET);

delay(300);

}

}

void led3_thread_entry(void*p_arg )

{

for(;;)

{

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, LD3_Pin, GPIO_PIN_SET);

delay(300);

HAL_GPIO_WritePin(GPIOD, LD3_Pin, GPIO_PIN_RESET);

delay(300);

}

}

不同時(shí)間片對(duì)調(diào)度的影響

1）t1 = 5, t2 = 4, t3=2

新就緒的任務(wù)優(yōu)先級(jí)高于當(dāng)前任務(wù)，當(dāng)前任務(wù)時(shí)間片有剩余

通過(guò)邏輯分析儀抓取三個(gè)LED pin 電平
波形中可以明顯看出thread2時(shí)間片 4ms（4 ticks) ，執(zhí)行3ms后因?yàn)楦邇?yōu)先級(jí)thread1打斷，剩余的1ms會(huì)在thread3執(zhí)行完后才執(zhí)行。thread3甚至出現(xiàn)了連續(xù)執(zhí)行的情況，稍后分析?？傊畷r(shí)間片調(diào)度完全亂掉了。2）t1 = 5, t2 = 3, t3=2新就緒的任務(wù)優(yōu)先級(jí)高于當(dāng)前任務(wù)，當(dāng)前任務(wù)時(shí)間片無(wú)剩余

還記得我們上面提到了3.2 不能同時(shí)滿足的條件嗎？

if(rt_current_thread->current_priority > highest_ready_priority &&(rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK)!=0)

只是因?yàn)檐浖膶?xiě)法（第一次rt_scheduler后清除了RT_THREAD_STAT_YIELD狀態(tài)），這個(gè)條件不能同時(shí)滿足。從波形圖看這兩條件是可以同時(shí)滿足的：某一個(gè)tick中斷了，線程thread2的時(shí)間片用完了，時(shí)間片調(diào)度度后， rt_timer_check發(fā)現(xiàn)正好有一個(gè)高優(yōu)先級(jí)線程超時(shí)了，于是先后觸發(fā)了兩次調(diào)度：第一次：時(shí)間片調(diào)度， rt_current = thread3, rt_thread_priority_table[11] -> thread2第二次：超時(shí)調(diào)度，把rt_current插入其readylist , rt_thread_priority_table[11] -> thread2—>thread3, rt_current = thread2然后，當(dāng)高優(yōu)先級(jí)thread1再次阻塞時(shí)，首先運(yùn)行的還是thread2。這就是為什么thread2連續(xù)運(yùn)行了兩個(gè)t2(3*2)，同理 thread3也是，和我們期望的輪流執(zhí)行不一致。3）t1 = 5, t2 = 5, t3=x (t2/t3 =5)高優(yōu)先級(jí)的延時(shí)正好等于某一低優(yōu)先級(jí)線程的時(shí)間片

這種情況造成的結(jié)果比較明顯，導(dǎo)致thread3一直沒(méi)有運(yùn)行的機(jī)會(huì)了，也就是小伙伴發(fā)現(xiàn)的issuehttps://github.com/RT-Thread/rt-thread/issues/6092從現(xiàn)象上看情況3是最極端，最嚴(yán)重的，但是你可以立即發(fā)現(xiàn)。不像情況1，2雖然表面上每個(gè)thread還在執(zhí)行，內(nèi)部的時(shí)間片已經(jīng)完全亂掉，往往這種隱形的issue會(huì)導(dǎo)致更加嚴(yán)重的后果。
解決辦法
既然看到了時(shí)間片調(diào)度的眾多issue,也知道了問(wèn)題的原因：高優(yōu)先級(jí)打斷未執(zhí)行完時(shí)間片的任務(wù)導(dǎo)致該任務(wù)被重新插入到其優(yōu)先級(jí)readylist末尾那么就開(kāi)始著手解決。
方案一
先看下小伙伴同時(shí)提出的解決辦法：https://github.com/RT-Thread/rt-thread/pull/6095/files他增加了一個(gè)RT_THREAD_STAT_SCHEDULING 狀態(tài)來(lái)判斷和避免issue

這種做法應(yīng)該沒(méi)啥問(wèn)題，暫未測(cè)試

方案二

直擊問(wèn)題本質(zhì)，既然是插入的問(wèn)題導(dǎo)致的，調(diào)整一下插入順序即可

除了時(shí)間片使用完，需要yield，插入其readylist的末尾，其他情況均插入readylist的頭部

再次測(cè)試t1 = 5, t2 = 5, t3=2，結(jié)果如下：

可以看到，ticks連續(xù)執(zhí)行了，線程沒(méi)有重復(fù)執(zhí)行，沒(méi)有跳過(guò)，也沒(méi)有不被執(zhí)行的，完美解決。

方案三

更近一步，可不可以不把運(yùn)行的thread移除readylist呢？如果可以，沒(méi)有remove,也就沒(méi)有了insert,沒(méi)有了issue

其實(shí)FreeRTOS使用的就是這種方案：

taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()

#define taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK()

{

UBaseType_t uxTopPriority;

/* Find the highest priority list that contains ready tasks. */

portGET_HIGHEST_PRIORITY( uxTopPriority, uxTopReadyPriority );

configASSERT( listCURRENT_LIST_LENGTH(&( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ]))>0);

listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxCurrentTCB,&( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ]));

}/* taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK() */

listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxTCB, pxList )

#define listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxTCB, pxList )

{

List_t*const pxConstList =( pxList );

/* Increment the index to the next item and return the item, ensuring */

/* we don't return the marker used at the end of the list. */

( pxConstList )->pxIndex =( pxConstList )->pxIndex->pxNext;

if((void*)( pxConstList )->pxIndex ==(void*)&(( pxConstList )->xListEnd ))

{

( pxConstList )->pxIndex =( pxConstList )->pxIndex->pxNext;

}

( pxTCB )=( pxConstList )->pxIndex->pvOwner;

}

可以看出它再獲取最高優(yōu)先級(jí)后，會(huì)直接把readylist的index往后移動(dòng)一次，獲取下一個(gè)任務(wù)。雖然這個(gè)它的時(shí)間片ticks為常量1，但可以給我們提供一個(gè)很好的參考，沒(méi)有remove, insert。筆者之前PR的一個(gè)解決方案
https://github.com/RT-Thread/rt-thread/pull/5954
就是基于該方案。
rt_list_jump_next
雖然rt_list_t也是一個(gè)雙向鏈表，但是少了一個(gè)成員變量index,不能像FreeRTOS那樣直接移動(dòng)完成時(shí)間片的調(diào)度首先我們需要新增一個(gè)rt_list_t操作函數(shù)rt_list_jump_next，完成rt_list_t頭部往后移動(dòng)一次，同時(shí)要保證list成員相對(duì)順序不變

/**

* @brief move the list to its next's next position

*

* @param l list to insert it

*/

rt_inline void rt_list_jump_next(rt_list_t*l)

{

l->next->prev = l->prev;

l->prev->next= l->next;

l->prev = l->next;

l->next->next->prev = l;

l->next= l->next->next;

l->prev->next= l;

}

大致操作如下：

這種直接移動(dòng)list head的做法，一次調(diào)度會(huì)有6次指針賦值操作，

而原來(lái)的一次調(diào)度remove（4次）, insert（4次）加起來(lái)是8次指針賦值操作

重定義_scheduler_get_highest_priority_thread

--- a/src/scheduler.c

+++ b/src/scheduler.c

@@-180,6+180,19@@staticstruct rt_thread* _scheduler_get_highest_priority_thread(rt_ubase_t*high

highest_ready_priority = __rt_ffs(rt_thread_ready_priority_group)-1;

#endif/* RT_THREAD_PRIORITY_MAX > 32 */

+/* if current thread is yield , move the head of priority list to next and change its status to READY */

+if((rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK)!=0)

+{

+if(rt_current_thread->tlist.next!= rt_current_thread->tlist.prev)

+{

+/* multiple threads, move the list head to next */

+ rt_list_jump_next(&rt_thread_priority_table[rt_current_thread->current_priority]);

+}

+

+/* clear YIELD and ready thread*/

+ rt_current_thread->stat = RT_THREAD_READY |(rt_current_thread->stat &~(RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK|RT_THREAD_STAT_MASK));

+}

+

/* get highest ready priority thread */

highest_priority_thread = rt_list_entry(rt_thread_priority_table[highest_ready_priority].next,

struct rt_thread,

簡(jiǎn)化rt_schedule
上面的分析可知，rt_schedule之所以搞的復(fù)雜，是因?yàn)楂@取的highest_ready_priority，to_thread不包含對(duì)當(dāng)前正在運(yùn)行thread的計(jì)算。現(xiàn)在我們不把rt_current_thread 移除其readylist,獲得的highest_ready_priority，to_thread就是最終的

@@-258,7+271,6@@void rt_system_scheduler_start(void)

rt_current_thread = to_thread;

#endif/* RT_USING_SMP */

- rt_schedule_remove_thread(to_thread);

to_thread->stat = RT_THREAD_RUNNING;

/* switch to new thread */

@@-436,28+448,8@@void rt_schedule(void)

if(rt_thread_ready_priority_group !=0)

{

-/* need_insert_from_thread: need to insert from_thread to ready queue */

-int need_insert_from_thread =0;

-

to_thread = _scheduler_get_highest_priority_thread(&highest_ready_priority);

-if((rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_MASK)== RT_THREAD_RUNNING)

-{

-if(rt_current_thread->current_priority < highest_ready_priority)

-{

- to_thread = rt_current_thread;

-}

-elseif(rt_current_thread->current_priority == highest_ready_priority &&(rt_current_thread->stat & RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK)==0)

-{

- to_thread = rt_current_thread;

-}

-else

-{

- need_insert_from_thread =1;

-}

- rt_current_thread->stat &=~RT_THREAD_STAT_YIELD_MASK;

-}

-

if(to_thread != rt_current_thread)

{

/* if the destination thread is not the same as current thread */

@@-467,12+459,6@@void rt_schedule(void)

RT_OBJECT_HOOK_CALL(rt_scheduler_hook,(from_thread, to_thread));

-if(need_insert_from_thread)

-{

- rt_schedule_insert_thread(from_thread);

-}

-

- rt_schedule_remove_thread(to_thread);

to_thread->stat = RT_THREAD_RUNNING |(to_thread->stat &~RT_THREAD_STAT_MASK);

/* switch to new thread */

@@-531,7+517,6@@void rt_schedule(void)

}

else

{

- rt_schedule_remove_thread(rt_current_thread);

rt_current_thread->stat = RT_THREAD_RUNNING |(rt_current_thread->stat &~RT_THREAD_STAT_MASK);

}

}

(END)

rt_system_scheduler_start

@@-258,7+271,6@@void rt_system_scheduler_start(void)

rt_current_thread = to_thread;

#endif/* RT_USING_SMP */

- rt_schedule_remove_thread(to_thread);

to_thread->stat = RT_THREAD_RUNNING;

/* switch to new thread */

同樣測(cè)試t1 = 5, t2 = 5, t3=2，結(jié)果正常如下：

審核編輯：湯梓紅

聲明：本文內(nèi)容及配圖由入駐作者撰寫(xiě)或者入駐合作網(wǎng)站授權(quán)轉(zhuǎn)載。文章觀點(diǎn)僅代表作者本人，不代表電子發(fā)燒友網(wǎng)立場(chǎng)。文章及其配圖僅供工程師學(xué)習(xí)之用，如有內(nèi)容侵權(quán)或者其他違規(guī)問(wèn)題，請(qǐng)聯(lián)系本站處理。舉報(bào)投訴

源碼

源碼

+關(guān)注

關(guān)注
8

文章
626

瀏覽量
28966

調(diào)度算法

調(diào)度算法

+關(guān)注

關(guān)注
1

文章
68

瀏覽量
11954

ISSUE

ISSUE

+關(guān)注

關(guān)注
1

文章
5

瀏覽量
8081

原文標(biāo)題：關(guān)于時(shí)間片調(diào)度算法issue的分析與解決

文章出處：【微信號(hào)：RTThread，微信公眾號(hào)：RTThread物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)】歡迎添加關(guān)注！文章轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

收藏人收藏

掃一掃，分享給好友

復(fù)制鏈接分享

評(píng)論

發(fā)布評(píng)論請(qǐng)先登錄

相關(guān)推薦

FreeRTOS任務(wù)調(diào)度器的三種調(diào)度算法講解（下）

配置如下時(shí)，調(diào)度算法就會(huì)變成不帶時(shí)間片的搶占式調(diào)度

發(fā)表于 03-21 13:46 ?1877次閱讀

詳解Kernel2.6調(diào)度算法

Kernel2.6調(diào)度算法仍然是基于優(yōu)先級(jí)的調(diào)度，它的算法復(fù)雜度為O(1)，也就是說(shuō)是調(diào)度器的開(kāi)銷是恒定的，與系統(tǒng)當(dāng)前的負(fù)載沒(méi)有關(guān)系。

發(fā)表于 08-07 06:52

UCOS III時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度問(wèn)題

UCOS III時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度，如果時(shí)間到了程序沒(méi)有運(yùn)行完，那下一次進(jìn)入是是否是接著上一次退出的地方繼續(xù)運(yùn)行如果時(shí)間

發(fā)表于 03-09 04:36

STM32中基于時(shí)間片的任務(wù)調(diào)度框架簡(jiǎn)介

STM32中基于時(shí)間片的任務(wù)調(diào)度框架1.前言：?由于單片機(jī)只能單線程的進(jìn)行工作，只是單純?cè)趙hile循環(huán)中跑程序，導(dǎo)致效率很低,所以采用任務(wù)調(diào)度可以實(shí)現(xiàn)偽多線程工作，任務(wù)

發(fā)表于 08-24 08:19

怎樣利用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法去實(shí)現(xiàn)同步時(shí)間調(diào)度的程序呢

怎樣利用時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法去實(shí)現(xiàn)同步時(shí)間調(diào)度的程序呢？

發(fā)表于 12-20 06:16

FreeRTOS時(shí)間片調(diào)度概述

一、FreeRTOS時(shí)間片調(diào)度概述FreeRTOS支持多個(gè)任務(wù)同時(shí)擁有一個(gè)優(yōu)先級(jí)，這些任務(wù)的調(diào)度就可以使用時(shí)間

發(fā)表于 02-18 06:10

分析源碼并結(jié)合測(cè)試?yán)陶故静煌闆r下時(shí)間片調(diào)度算法issue導(dǎo)致的問(wèn)題及解決辦法

1、對(duì)時(shí)間片調(diào)度算法issue的分析在之前 rt_schedule中need_insert_from_thread的問(wèn)題提問(wèn)中，筆者提出了

發(fā)表于 06-28 17:38

時(shí)間片調(diào)度算法issue解決后續(xù)及utest測(cè)試【上】

1、時(shí)間片調(diào)度算法issue解決辦法　　之前針對(duì)時(shí)間片

發(fā)表于 11-24 14:47

時(shí)間片調(diào)度算法issue解決后續(xù)及utest測(cè)試【下】

1、時(shí)間片調(diào)度算法issue解決辦法極端情況實(shí)例上面有驚無(wú)險(xiǎn)，但是也提示我們考慮極端情況：同樣是剛延時(shí)，未來(lái)得及

發(fā)表于 11-24 15:58

基于μC/OS-II的時(shí)間片調(diào)度法設(shè)計(jì)方法

基于μC/OS-II的時(shí)間片調(diào)度法設(shè)計(jì)方法多任務(wù)的調(diào)度算法多種多樣，各種調(diào)度

發(fā)表于 03-29 15:08 ?1181次閱讀

UCOS擴(kuò)展例程-UCOSIII時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度

UCOS擴(kuò)展例程-UCOSIII時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度

發(fā)表于 12-14 17:24 ?21次下載

時(shí)間片調(diào)度法設(shè)計(jì)方案分析

，主要原因如下：①多任務(wù)的時(shí)間片調(diào)度在嵌入式領(lǐng)域有實(shí)用價(jià)值。一方面是很多嵌入式軟件系統(tǒng)升級(jí)有這種需求，舊的軟件模塊基于Endless Loop實(shí)現(xiàn)，升級(jí)到C/OS-II后，若要最大限度地復(fù)用舊的軟件模塊，

發(fā)表于 10-19 11:45 ?0次下載

UCOIII時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度

前提：時(shí)間片輪轉(zhuǎn)法：主要用于分時(shí)系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度。為了實(shí)現(xiàn)輪轉(zhuǎn)調(diào)度，系統(tǒng)把所有就緒進(jìn)程按先入先出的原則排成一個(gè)隊(duì)列的隊(duì)首進(jìn)程，讓它在CPU上運(yùn)行一個(gè)

發(fā)表于 12-23 19:54 ?1次下載

FreeRTOS時(shí)間片調(diào)度

一、FreeRTOS時(shí)間片調(diào)度概述FreeRTOS支持多個(gè)任務(wù)同時(shí)擁有一個(gè)優(yōu)先級(jí)，這些任務(wù)的調(diào)度就可以使用時(shí)間

發(fā)表于 12-23 19:57 ?1次下載

FreeRTOS時(shí)間片進(jìn)行任務(wù)調(diào)度?

注意：①任務(wù)切換會(huì)存在時(shí)間片開(kāi)銷；FreeRTOS支持時(shí)間片，每個(gè)優(yōu)先級(jí)可以支持無(wú)限多個(gè)任務(wù)，這些任務(wù)的調(diào)度就是

發(fā)表于 12-23 20:02 ?0次下載

搜索歷史

時(shí)間片調(diào)度算法issue詳解

源碼分析

rt_tick_increase

rt_schedule

Who calling

源碼

得到to_thread的再判斷

1. 當(dāng)前優(yōu)先級(jí)小于highest_ready_priority

2. 當(dāng)前優(yōu)先級(jí)等于highest_ready_priority，且當(dāng)前任務(wù)時(shí)間片未用完

3 需要切換新的任務(wù)

rt_schedule_insert_thread

問(wèn)題

測(cè)試

創(chuàng)建線程

線程入口函數(shù)

不同時(shí)間片對(duì)調(diào)度的影響

解決辦法

方案一

方案二

方案三

rt_list_jump_next

重定義_scheduler_get_highest_priority_thread

簡(jiǎn)化rt_schedule

rt_system_scheduler_start

評(píng)論