[发明专利]用于在数据处理中规划流程的电路装置

说明书

本发明涉及一种用于处理数据的系统的电路装置，该系统用于借助中央处理单元处理多个任务，该中央处理单元具有分配给该中央处理单元的处理容量，其中该电路装置被配置为，向相应的任务时间错开地分配处理单元以用于处理，控制所述任务按照预定的顺序被处理并且在该顺序中没有当前处理请求的任务在处理时被跳过，其中该电路装置包括优先级顺序调节装置，其被设计为确定按照何种顺序来处理所述任务，其中在每次选择一个用于处理的任务时重新确定所述任务的顺序，并且控制所述选择，使得直到主动任务重新被分配处理单元的处理容量为止，对于数量为N的任务最多经过Ｎ个时间单位。此外本发明涉及一种相应的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于数据处理系统的电路装置，该数据处理系统用于借助中央处理单元处理多个任务，还涉及一种用于在处理数据的系统中处理多个任务的相应的方法。

背景技术

在例如计算机-微处理器系统、控制单元、外设单元的处理数据的系统中以及在其它处理信息的系统中，为了计算的目的而经常使用所谓的CPU（中央处理单元）作为计算机的中央处理单元但是或者还仅使用简单的算术逻辑单元（ALU）。此外，为了存储程序和数据而采用相应的存储器，如RAM、ROM、EPROM、EEPROM等。处理器或CPU处理程序或执行程序。该程序在此一般由不同的子程序组成，这些子程序必要时又可以致力于不同的任务（task）。在此称为多任务。

在此，根据当前的情景，即在该时刻有哪些任务请求处理，决定哪个任务应当通过CPU处理。在此可以考虑向不同的任务分配不同的优先级，从而在处理这些任务时注意被分配给相应任务的优先级并且相应地提前处理具有最高优先级的任务。这例如通过所谓的中断来完成。中断是程序的短暂中止，以执行对其它任务的其它的、优先级更高的或时间关键的处理。在此首先提出中断请求，接着执行中断例程并且中止在先执行的任务，并且在结束该中断之后继续在中止位置处的任务。这意味着，一般在此过程中提前处理具有比正在处理的任务更高的优先级的任务的当前请求，并且为此中止已经在处理中的任务。在此，所涉及的中断促使CPU跳至相应的程序段。

上述多任务也可以作为所谓的“时间共享”来起作用，其看起来同时为多个用户提供服务。通常多任务表示CPU的并行地执行多个任务（Tasks）的能力。在此，不同的过程总是以如此短的间隔交替地被激活，使得产生同时的印象。

但是对分配给各个任务的优先级的选择以及高优先级的任务的处理时间可能导致具有低优先级的任务很少、甚至在极端情况下根本不被处理。这可能在以下情况下是这样：上述中断请求近似持续地到来，由此与其它任务相比低优先级的任务的相关性在此不能完全结束。在这种情况下，需要采取保证所谓的最差情况执行时间（WCET）并由此对每个待处理的任务都保证有最低量的CPU的工作容量的措施。

但是在过去已经表明，这样的保证可能非常费事并且此外可能限制底层系统的效率。此外在此需要中断控制器，其还必须配备优先级控制。

已经描述过，如何可以通过所有任务、包括没有请求的任务的周期性询问来决定应当处理哪些任务。为此介绍了一种电路装置，其实施在处理数据的架构中并且配置为向提供给系统的处理单元相应地提供待处理的任务。在此，该电路装置进行控制，使得处理单元的处理容量均匀地以及与相应任务的要求无关地划分给各自的任务直至其相应的处理，并且在时间上错开地向相应的任务分配处理单元来用于处理。由此实现了，每个任务在特定的时间内、尤其是在上述最差情况执行时间（WCET）内自动被处理，而与事先进行的优先级分配无关。两个在流程规划中所涉及的规划时间之间的时间间隔在此始终等于任务数量N乘以一个任务相应被处理的时钟持续时间T_CLK。该参量下面也称为任务T的执行时间。

此外，已经介绍了实施用于规划流程的经过修改的算法的电路装置，其中对所谓的主动任务设置优先级。无效任务反正不使用ALU或CPU的计算容量，在此不连同引入流程规划内，由此平均起来实现了处理的加快。