(多年前的真實(shí)經(jīng)歷)
面試官:懂不懂RTOS?
小白:懂一點(diǎn)。
面試官:你來(lái)講一下什么是優(yōu)先級(jí)翻轉(zhuǎn),什么是優(yōu)先級(jí)繼承。
小白:……
曾經(jīng)一度以為是因?yàn)樽约簺](méi)答上來(lái),而失去了一份心儀已久的offer,但實(shí)際上哪怕答上來(lái)我也可能只是個(gè)joke.
優(yōu)先級(jí)的翻轉(zhuǎn)與繼承發(fā)生在什么情況下?
1. 首先這里所說(shuō)的都是任務(wù)級(jí)的優(yōu)先級(jí)(中斷也是有優(yōu)先級(jí)的,那歸NVIC管,RTOS插不上手)
2. 必須是多任務(wù)運(yùn)行情況下(至少三個(gè)以上的任務(wù))。
3.不同優(yōu)先級(jí)任務(wù)之間存在同步的關(guān)系(尤其是高優(yōu)先級(jí)任務(wù)與低優(yōu)先級(jí)任務(wù)之間有愛(ài)恨糾葛)。
接下來(lái)看一看優(yōu)先級(jí)繼承與翻轉(zhuǎn)出現(xiàn)的情況。
優(yōu)先級(jí)翻轉(zhuǎn)的運(yùn)行順序:
時(shí)刻一: Task3正在運(yùn)行態(tài),并且正在訪問(wèn)某個(gè)共享資源。
時(shí)刻二: 這個(gè)時(shí)候Task1 變?yōu)榫途w態(tài),于是搶占Task3任務(wù),搶占發(fā)生后,Task1變?yōu)檫\(yùn)行態(tài),Task3變?yōu)榫途w態(tài)。
時(shí)刻三: 假如在這一時(shí)刻,Task2從阻塞態(tài)變?yōu)榱司途w態(tài),但是由于Task1在運(yùn)行態(tài),所以他只能等待。
時(shí)刻四:Task1在運(yùn)行過(guò)程中,需要訪問(wèn)某個(gè)共享資源,但資源被Task3占用,于是Task1進(jìn)入阻塞態(tài)。
獵殺時(shí)刻到來(lái):Task1進(jìn)入阻塞態(tài),調(diào)度器需要從就緒任務(wù)列表中,讀取當(dāng)前已經(jīng)就緒的任務(wù),選擇優(yōu)先級(jí)較高的任務(wù),讓其進(jìn)入運(yùn)行態(tài)。目前在就緒任務(wù)列表中的任務(wù)有個(gè)Task2和Task3,該誰(shuí)進(jìn)入運(yùn)行態(tài)呢?
情況一(當(dāng)任務(wù)間應(yīng)用二值信號(hào)量進(jìn)行資源獲取時(shí)發(fā)生):
Task2進(jìn)入運(yùn)行態(tài)的情況,由于Task2 < Task1 ,所以站在應(yīng)用的角度來(lái)看優(yōu)先級(jí)發(fā)生了翻轉(zhuǎn)。
情況二(當(dāng)任務(wù)間應(yīng)用互斥信號(hào)量進(jìn)行資源獲取時(shí)發(fā)生):
Task3進(jìn)入運(yùn)行態(tài)的情況,由于Task3 < Task2,所以站在應(yīng)用的角度來(lái)看,Task3先于Task2運(yùn)行,更像是Task3繼承了Task1的優(yōu)先級(jí),而發(fā)生了優(yōu)先級(jí)搶占。
總結(jié)一下:
不論是優(yōu)先級(jí)繼承還是優(yōu)先級(jí)翻轉(zhuǎn),都不是錯(cuò)誤,對(duì)于調(diào)度器來(lái)講都只能算是常規(guī)操作,他只是根據(jù)同步的類型以及任務(wù)的優(yōu)先級(jí),進(jìn)行了確定性的判斷,并調(diào)整任務(wù)的狀態(tài)而已。
應(yīng)用看起來(lái)有點(diǎn)怪或者是異常都是由設(shè)計(jì)者導(dǎo)致的,你比如常規(guī)的操作造成死鎖,掛掉整個(gè)應(yīng)用,你也不能怪調(diào)度器不是。
題外話:
其實(shí)一切都沒(méi)那么復(fù)雜,在你真正實(shí)踐的時(shí)候就能掌握所有細(xì)節(jié)。