小型多任務(wù)嵌入式系統(tǒng)簡介

　　不同的多任務(wù)系統(tǒng)有不同的側(cè)重點(diǎn)。以工作站和桌面電腦為例：

　　早期的處理器非常昂貴，所以那時(shí)的多任務(wù)用于實(shí)現(xiàn)在單處理器上支持多用戶。這類系統(tǒng)中的調(diào)度算法側(cè)重于讓每個(gè)用戶”公平共享”處理器時(shí)間。

　　隨著處理器功能越來越強(qiáng)大，價(jià)格卻更偏宜，所以每個(gè)用戶都可以獨(dú)占一個(gè)或多個(gè)處理器。這類系統(tǒng)的調(diào)度算法則設(shè)計(jì)為讓用戶可以同時(shí)運(yùn)行多個(gè)應(yīng)用程序，而計(jì)算機(jī)也不會(huì)顯得反應(yīng)遲鈍。例如某個(gè)用戶可能同時(shí)運(yùn)行了一個(gè)字處理程序，一個(gè)電子表格，一個(gè)郵件客戶端和一個(gè) WEB 瀏覽器，并且期望每個(gè)應(yīng)用程序任何時(shí)候都能對(duì)輸入有足夠快的響應(yīng)時(shí)間。

　　桌面電腦的輸入處理可以歸類為”軟實(shí)時(shí)”。為了保證用戶的最佳體驗(yàn)，計(jì)算機(jī)對(duì)每個(gè)輸入的響應(yīng)應(yīng)當(dāng)限定在一個(gè)恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間范圍——但是如果響應(yīng)時(shí)間超出了限定范圍，并不會(huì)讓人覺得這臺(tái)電腦無法使用。比如說，鍵盤操作必須在鍵按下后的某個(gè)時(shí)間內(nèi)作出明顯的提示。但如果按鍵提示超出了這個(gè)時(shí)間，會(huì)使得這個(gè)系統(tǒng)看起來響應(yīng)太慢，而不致于說這臺(tái)電腦不能使用。

　　僅僅從單處理器運(yùn)行多線程這一點(diǎn)來說，實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)中的多任務(wù)與桌面電腦的多任務(wù)從概念上來講是相似的。但實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)的側(cè)重點(diǎn)卻不同于桌面電腦——特別是當(dāng)嵌入式系統(tǒng)期望提供”硬實(shí)時(shí)”行為的時(shí)候。

　　硬實(shí)時(shí)功能必須在給定的時(shí)間限制之內(nèi)完成——如果無法做到即意味著整個(gè)系統(tǒng)的絕對(duì)失敗。汽車的安全氣囊觸發(fā)機(jī)制就是一個(gè)硬實(shí)時(shí)功能的例子。安全氣囊在撞擊發(fā)生后給定時(shí)間限制內(nèi)必須彈出。如果響應(yīng)時(shí)間超出了這個(gè)時(shí)間限制，會(huì)使得駕駛員受到傷害，而這原本是可以避免的。

　　大多數(shù)嵌入式系統(tǒng)不僅能滿足硬實(shí)時(shí)要求，也能滿足軟實(shí)時(shí)要求。

　　在 FreeRTOS 中，每個(gè)執(zhí)行線程都被稱為”任務(wù)”。在嵌入式社區(qū)中，對(duì)此并沒有一個(gè)公允的術(shù)語，但我更喜歡用”任務(wù)”而不是”線程”，因?yàn)閺囊郧暗慕?jīng)驗(yàn)來看，線程具有更多的特定含義。