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时间:2018-10-09
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1、第7章TIDSP/BIOS第3节DSP_BIOS:线程调度7.3.1线程调度概述许多实时DSP应用都需要同时执行许多不相关的功能(functions,函数),这些功能一般是对外部事件的响应.这些功能就叫线程.DSP/BIOS定义线程为任何独立的指令流.可以是一个函数,或一个中断服务程序.DSP/BIOS使应用程序按线程结构化设计,每个线程完成一个模块化的功能.多线程程序中允许高优先级线程抢占低优先级线程,以及线程间的同步和通讯7.3.1.1线程的类型DSP/BIOS支持4种线程:(1)硬件中断(
2、HWI):频率可达200KHz(5us),处理时限在2us~100us.(2)软件中断(SWI):时限100us以上,SWI允许HWI将一些非关键处理在低优先级上延迟执行,这样可以减少在中断服务程序中的驻留时间(3)任务(TSK):任务与软件中断不同的地方在于在运行过程中可以被挂起。DSP/BIOS提供了一些任务间同步和通讯的机制,包括队列、信号灯和邮箱。(4)后台线程(IDL):MAIN->空闲循环:运行那些没有执行期限(deadlines)的函数7.3.1.1线程的类型(续)在DSP/B
3、IOS中还有另外几种函数可以执行,它们是在某一种类型的线程上下文中被执行的:时钟(CLK)函数:在每个定时器中断的末尾执行。缺省情况下,这些函数是按HWI函数执行的。周期(PRD)函数:在片上定时器中断或其它事件多次计数后执行周期函数,周期函数是一种特殊类型的软件中断。数据通知函数:在使用管道(PIP)或主机通道(HST)传输数据时执行。7.3.1.2线程的选择(1)SWI、TSK与HWI之间的选择:硬件中断只处理时间要求苛刻的关键任务。HWI可以处理发生频率在200KHz左右的事件。软件中断
4、或任务可以用于执行时间限制在100ms以上的事件。HWI函数应该触发(post)软件中断或任务来进行低优先级处理。使用低优先级线程可以减小中断禁止的时间,允许其它中断的触发。7.3.1.2线程的选择(2)SWI与TSK之间的选择:SWI一般用于相对独立的函数,如果要求比较复杂的话使用TSK。TSK提供了很多任务间通讯和同步的手段。一个任务可以挂起等待某一个资源的有效。使用共享数据时,TSK比SWI有更多的选择。而软件中断执行时必须保证所需的数据已经准备好。所有的SWI使用同一个堆栈,所以在存储器
5、使用上更加有效。7.3.1.2线程的选择(3)IDL:后台函数用于执行没有执行时间限制的非关键处理CLK:如果希望每个定时器中断时触发一个函数的执行则使用CLK函数。这些函数是当作HWI来运行,所以应该保证运行时间尽量小。缺省的CLK对象PRD_clk增加周期函数的一次计数(tick)。可以增加更多的CLK对象以相同的速率执行某个函数。PRD:PRD函数以整数倍于低分辩时钟中断或其它事件(如外部中断)的频率执行。7.3.1.2线程的选择(4)PRD与SWI:所有的PRD函数属于同一个SWI优先
6、级,所有PRD函数间不能互相抢占。PRD函数可以触发(post)低优先级软件中断来延长处理时间。这可以保证在下一个系统计数(tick)到来时PRD_swi(周期函数对应的软件中断)可以抢占这些低优先级中断,新的PRD_swi得以执行。7.3.1.3线程的优先级在DSP/BIOS中,硬件中断有最高的优先级,然后是软件中断,软件中断可以被高优先权软件中断或硬件中断抢先。软件中断是不能被阻塞的。任务的优先权低于软件中断,共有15个任务优先权级别(加上TSK_idle应该16个)。任务在等待某个资源有效
7、时可以被阻塞。后台线程idle_loop是优先级最低的线程。7.3.1.4线程让出和抢先(1)DSP/BIOS运行优先级最高的线程当下面情况发生时,不一定运行优先级最高的线程:(1)HWI_disable,SWI_disable或TSK_disable被调用(2)高优先级的任务处于阻塞时,即调用了TSK_sleep,LCK_pend,MBX_pend,orSEM_pend.7.3.1.4线程让出和抢先(2)7.3.1.5线程让出和抢先(3)线程抢先的例子7.3.2硬件中断硬件中断是对外界异步
8、事件触发的,来源可以是片上(on-device)设备或外部设备.硬件中断发生,处理器转向中断处理向量.一个硬件中断在处理时可以被另外一个硬件中断抢占,而不论其优先级.一个硬件中断在响应前触发多次,则仅响应一次.所以硬件中断的响应尽量快.7.3.2.1硬件中断的配置在DSP/BIOS配置工具中为每一个硬件中断建立了HWI对象。使用HWI管理器,可以配置每个硬件中断的ISR(中断服务函数)。在HWI对象的属性页中输入ISR的函数名即可。DSP/BIOS负责设置中断向量表。在配置工具中也允许配置中断向
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