鸿蒙轻内核M核任务调度之就绪队列的实现

2023-12-21 21:23:43

引言

在鸿蒙轻内核M核中，任务调度扮演着至关重要的角色，而任务就绪队列作为其中一项核心数据结构，是本次探讨的重点。

任务调度与就绪队列

在实时操作系统中，任务调度负责管理和分配CPU时间给不同的任务。任务就绪队列是任务调度算法中必不可少的数据结构，它存储着当前已就绪，等待被调度的任务。

鸿蒙轻内核M核就绪队列实现

鸿蒙轻内核M核中的任务就绪队列是一个基于优先级的队列，即Priority Queue。它将就绪任务按照优先级从小到大进行排序，优先级高的任务将优先被调度执行。

struct list_head ready_queue;
struct task_struct *g_current_task;

就绪队列管理函数

鸿蒙轻内核M核提供了以下就绪队列管理函数：

task_enter_ready_queue()：将任务插入就绪队列。
task_remove_ready_queue()：将任务从就绪队列移除。
task_pick_next()：从就绪队列中选取优先级最高的任务。

关键数据结构

就绪队列的关键数据结构为struct list_head，它是一个双向链表结构，用于存储任务。每个任务都有一个指向下一个任务的指针，形成一个环形链表。

任务就绪标志

任务是否处于就绪状态由state标志位控制：

TASK_READY：任务处于就绪状态，可以被调度执行。
TASK_RUNNING：任务正在运行中。
TASK_BLOCKED：任务被阻塞，无法继续执行。

调度过程

当M核发生调度时，系统会调用task_pick_next()函数，从就绪队列中选取优先级最高的任务进行调度。

struct task_struct *task_pick_next()
{
    struct task_struct *next = NULL;
    struct list_head *list;

    list_for_each(list, &ready_queue) {
        struct task_struct *task = list_entry(list, struct task_struct, list);
        if (next == NULL || task->prio < next->prio) {
            next = task;
        }
    }

    return next;
}