Linux2.4 任务响应模型

Posted 2022-06-21 Jiamings

任务2优先级高于任务1。

• t0 — 任务1处于运行状态，任务2处于睡眠状态，等待被中断唤醒。
• t1 — 任务1请求系统服务完成某些操作，此时开始，系统进入内核空间运行。
• t2 —产生一个中断信号，并且此中断的中断服务程序唤醒任务2。但是由于系统在内核空间所进行的某些操作不可以被中断，CPU 的处理中断被禁止，中断没有立即响应（中断延迟是由于内核在进入临界区之前关闭CPU的中断响应所引起的）。CPU 将继续在内核空间执行任务1的系统服务。
• t3 — 内核代码使能中断响应，Linux 内核退出临界区，CPU 开始响应 t2 时刻产生的中断信号。
• t4 — 中断服务程序开始执行。当中断服务程序执行完后，中断服务程序唤醒了任务2。
• t5 — 返回被中断的代码，由于此时系统运行在内核态执行任务1的系统服务请求，任务2无法抢占任务1的控制权，所以执行任务1的系统服务请求。
• t6 — 中断返回结束。
• t7 — 由于任务1的系统调用完成返回或者执行系统服务的过程中主动请求任务调度，系统开始进行任务调度。
• t8 — 运行任务2。

任务响应延迟时间，以下各值的累加：

• 中断延迟时间【包括硬件延迟和软件延迟，一般研究涉及到如何最大限度地减少软件所造成的延迟时间】。从中断产生到CPU开始响应的时间段。中断延迟是由于内核在进入临界区之前关闭CPU的中断响应所引起的，此时间段内，虽然外部设备使CPU的中断请求有效，但CPU并不立刻响应中断，而是继续执行临界区的内核代码，直至退出临界区使能中断请求，才开始进行中断响应。
• 中断分派阶段【对于具体的平台时间确定】。CPU开始响应中断，到开始执行中断服务程序之间的时间段。查找中断号、保存寄存器、定位中断服务程序等。
• 中断服务阶段【时间段的长度可控】。系统开始执行中断服务程序到中断服务程序执行完地时间段。
• 中断返回阶段【对于具体的平台时间确定】。主要操作是恢复寄存器的值。
• 调度延迟。需要进行进程调度到实际开始进行调度的时间段。
• 进程调度时间【延迟时间可以设计】。系统开始进行调度到最高优先级的进程开始被调度运行的时间段。根据资源的利用情况、进程的优先级、进程的运行情况、选择合适的进程进行调度。