RT-Thread的优先级算法

最新推荐文章于 2025-06-25 11:25:27 发布

嵌入式的半瓶水

最新推荐文章于 2025-06-25 11:25:27 发布

阅读量3.4k

点赞数

CC 4.0 BY-SA版权

分类专栏：个人技术总结文章标签：算法 thread 任务 table list application

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/utopiaprince/article/details/6536654

个人技术总结专栏收录该内容

16 篇文章

订阅专栏

本文详细解析了RT-Thread操作系统中任务优先级的三种级别(8, 32, 256)下的调度机制，包括初始化、任务创建、调度启动及任务状态切换的过程。通过具体代码示例说明如何确定最高优先级任务。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

RT-Thread的优先级有3种级别，最大分别是8,32,256.我们逐一来分析，在此之前看一下下面的变量：

const rt_uint8_t rt_lowest_bitmap[] =

{

/* 00 */ 0, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* 10 */ 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* 20 */ 5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* 30 */ 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* 40 */ 6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* 50 */ 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* 60 */ 5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* 70 */ 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* 80 */ 7, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* 90 */ 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* A0 */ 5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* B0 */ 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* C0 */ 6, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* D0 */ 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* E0 */ 5, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0,

/* F0 */ 4, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0, 3, 0, 1, 0, 2, 0, 1, 0

};

/* 任务优先级的链表—不同优先级有不同的链表（为了同优先级时间片轮） */

rt_list_t rt_thread_priority_table[RT_THREAD_PRIORITY_MAX];

…

#if RT_THREAD_PRIORITY_MAX > 32

/* maximun priority level, 256 */

rt_uint32_t rt_thread_ready_priority_group; /* 任务优先级组 */

rt_uint8_t rt_thread_ready_table[32]; /* 任务就绪表 */

#else

/* maximun priority level, 32 */

rt_uint32_t rt_thread_ready_priority_group;

#endif

一，初始化 -- rt_system_scheduler_init（）

这一步初始化了rt_thread_priority_table，rt_thread_ready_priority_group。这里注意最大优先级是8,32的不初始化 rt_thread_ready_table。

二，任务建立 -- rt_application_init（）

这里建立一个任务rt_thread_create（），并rt_thread_startup。这里要区分一下：

1， RT_THREAD_PRIORITY_MAX > 32 ：这种情况下

thread->number = thread->current_priority >> 3; /* 5bit */ thread->number_mask = 1L << thread->number;

thread->high_mask = 1L << (thread->current_priority & 0x07); /* 3bit */

这里我们可以看出，他把任务的高5位作为行号（2^5 = 32），低3位作为列号（2^3 = 8）。

2， RT_THREAD_PRIORITY_MAX <=32

thread->number_mask = 1L << thread->current_priority;

因为一个4字节的数有32位，所以这里用32位的数的每个bit位来表示对应的优先级。

紧接着调用rt_thread_resume（），在里面调用rt_schedule_insert_thread（thread），这这里首先会把任务的链表插入到对应优先级的链表rt_thread_priority_table里，接着如果RT_THREAD_PRIORITY_MAX > 32，那么还会执行：

rt_thread_ready_table[thread->number] |= thread->high_mask;

把任务的列号与到任务就绪表对应的那一行。紧接着：

rt_thread_ready_priority_group |= thread->number_mask;

这里就把任务的行号放到任务就绪表组里面。

三，调度器启动 -- rt_system_scheduler_start()

1， RT_THREAD_PRIORITY_MAX == 8 :

highest_ready_priority = rt_lowest_bitmap[rt_thread_ready_priority_group];

这里根据任务就绪表组反推算出最高优先级。

2， RT_THREAD_PRIORITY_MAX != 8 :

register rt_ubase_t number;

/* find out the highest priority task */

if (rt_thread_ready_priority_group & 0xff)

{number = rt_lowest_bitmap[rt_thread_ready_priority_group & 0xff];}

else if (rt_thread_ready_priority_group & 0xff00)

{number = rt_lowest_bitmap[(rt_thread_ready_priority_group >> 8) & 0xff] + 8;}

else if (rt_thread_ready_priority_group & 0xff0000)

{number = rt_lowest_bitmap[(rt_thread_ready_priority_group >> 16) & 0xff] + 16;}

else

{number = rt_lowest_bitmap[(rt_thread_ready_priority_group >> 24) & 0xff] + 24;}

这段代码我们可以计算出优先级对应的行号。

a) RT_THREAD_PRIORITY_MAX == 32

highest_ready_priority = number;

因为这种模式下面没有rt_thread_ready_table，也就是说每一个组里面只有一个任务，最高优先级就可以直接算出来。

b) RT_THREAD_PRIORITY_MAX == 256

这种模式有rt_thread_ready_table，也就是说每一个行里面需要有8个列号对应，highest_ready_priority = (number << 3) + rt_lowest_bitmap[rt_thread_ready_table[number]];这里的优先级是由行号与列号共同组合而成的。

四，任务从就绪态切换到其他形态 -- rt_sem_take()或者其他此类能够让任务进入挂起态的函数。

rt_sem_take()->rt_ipc_object_suspend()->rt_thread_suspend()->rt_schedule_remove_thread()，这里就是真正进行任务就绪态转换其他形态的地方。首先rt_list_remove(&(thread->tlist));把任务的链表从就绪链表里面删除。然后判断当前优先级的链表组是否为空（事件片轮的调度），为空就需要把任务从就绪表里面删除。

/* remove thread from ready list */

rt_list_remove(&(thread->tlist));

if (rt_list_isempty(&(rt_thread_priority_table[thread->current_priority])))

{

#if RT_THREAD_PRIORITY_MAX > 32

rt_thread_ready_table[thread->number] &= ~thread->high_mask;

if (rt_thread_ready_table[thread->number] == 0)

{

rt_thread_ready_priority_group &= ~thread->number_mask;

}

#else

rt_thread_ready_priority_group &= ~thread->number_mask;