[发明专利]分区操作系统的综合化调度算法

说明书

技术领域分区

本发明是一种针对分区操作系统的综合化调度算法。

背景描述

目前，不同类型的分区操作系统调度算法有差异又有共性，有必要研究其中的差异和共性技术，降低研发和维护成本，并且需要保证调度的高可靠和实时性，因此这就需要提供一种针对分区操作系统的综合化调度算法。

发明内容

本发明包含具体的功能内容有：

分区分类为核心分区和普通分区

任务分类为空闲任务和分区内任务

用四个就绪链表管理就绪优先级调度分区和核心分区与普通分区内就绪任务

采用8x32的位图管理就绪优先级调度分区和就绪任务0-255的优先级

高可靠实时多级调度

具体实施方式

1.分区分类为核心分区和普通分区

分区是资源的管理者，分区分类为核心态运行的唯一核心分区和用户态运行的时间调度表和优先级调度的普通分区。优先级调度分区的优先级为0-255。核心态分区主要应用于监控和管理时间调度表和优先级调度分区。普通分区由于核心分区的监控，可靠性得到提高。

2.任务分类为空闲任务和分区内任务

系统中存在唯一的空闲任务，它不属于任何分区，运行在核心态。分区内任务是由分区创建和启动，它是分区中的执行单元，优先级为0-255。仅在核心分区和普通分区内任务不运行时，空闲任务才运行。

3.采用四个就绪链表管理就绪优先级调度分区和核心分区与普通分区内就绪任务

系统使用一个就绪链表管理优先级为0-255的所有就绪优先级调度分区。核心分区、时间调度表分区和优先级分区分别使用一个就绪链表来管理本分区内优先级为0-255的所有就绪任务。一个就绪链表由256条就绪链组成，每条就绪链管理一个优先级的就绪分区或者任务。空闲任务不在任何就绪链上。

4.采用8x32的位图管理就绪优先级调度分区和就绪任务0-255的优先级

8x32的位图管理中，优先级调度分区或者分区内任务优先级为0-255，优先级右移5位后的值0-7作为优先级主索引号，优先级低有效5位的值0-31作为优先级次索引号，使用8位图作为优先级主索引号位图，使用8组32位图作为优先级8个主索引号对应的次索引号位图，优先级次索引号位图为第主索引号组对应的32位图，位图中对应位的索引号为优先级的主索引号或者次索引号。

优先级调度分区或者任务变为就绪态时，在优先级主索引号位图中将优先级主索引号对应的位置位，在优先级次索引号位图中将优先级次索引号对应的位置位，并且将就绪分区或者任务加到对应优先级就绪链上。

就绪优先级调度分区或者就绪任务变为非就绪态时，将非就绪分区或者任务从对应优先 级就绪链上摘除。如果非就绪分区或者任务对应优先级就绪链上没有分区或者任务，则在优先级次索引号位图中将优先级次索引号对应的位清除。如果优先级次索引号位图中的每位值都为0，则在优先级主索引号位图中将优先级主索引号对应的位清除。

在获取优先级调度分区的最高优先级就绪分区或者分区内最高优先级就绪任务时，如果优先级主索引号位图中的每位值都为0，则所有优先级调度分区或者任务所属分区放弃调度。否则，在优先级主索引号位图中获取位值为1的最低位索引号作为最高优先级主索引号，在最高优先级次索引号位图中获取位值为1的最低位索引号作为最高优先级次索引号，最高优先级为最高优先级主索引号左移5位后的值加上最高优先级次索引号。最高优先级分区就绪链上的第一个分区是参与优先级分区调度的最高优先级就绪分区，最高优先级任务就绪链上的第一个任务是参与分区内任务调度的最高优先级就绪任务。在获取就绪分区和任务的最高优先级时，无论最高优先级是多少，获取的时间都是一样的，而且获取最高优先级的算法是高可靠和快速的。

5.高可靠实时多级调度

分区调度支持时间调度表、优先级和时间片三种调度方式。系统中允许有多个时间调度表，可以在运行时更换时间调度表，但任何时刻至多有一个时间调度表参与调度。时间调度表调度分区必须在时间调度表中配置时间窗口，并且当系统使用了该时间调度表进行调度时才能参与调度。时间调度表调度在非空闲时间窗口时是时间窗口分区与核心分区在运行。优先级调度分区只能够在时间调度表调度的空闲时间窗口和时间窗口分区的空闲时间运行，优先级相同的分区支持时间片调度。