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|嵌入式開發：設計基于 RTOS 的應用程序的最佳實踐

|嵌入式開發：設計基于 RTOS 的應用程序的最佳實踐

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|嵌入式開發：設計基于 RTOS 的應用程序的最佳實踐

很多嵌入式開發人員努力正確地編寫使用 RTOS 的應用程序 ， 這些困難包括正確確定系統中有多少任務、如何設置優先級、協調任務行為、避免常見的陷阱 ， 有時只是讓應用程序正常工作!如今 ， 近三分之二的嵌入式系統都使用 RTOS ， 而且隨著系統的時序要求變得更加復雜 ， 這個數字只會隨著時間的推移而增加 。 在今天的文章中 ， 我們將探討設計基于 RTOS 的應用程序的五種最佳實踐 。

RTOS 最佳實踐 1 – 通過任務分解識別任務開發人員可以遵循以使其 RTOS 應用程序開發成功的第一個最佳實踐是使用任務分解在他們的應用程序中獲得正確數量的任務 。 有許多技術可用于分解任務 ， 但有一種適用于嵌入式開發人員的方法是使用由外向內的方法 。 在這種方法中 ， 開發人員遵循七個簡單的步驟：
識別并列出主要的系統組件
繪制高級框圖
標記系統輸入
標記輸出
確定第一層任務
確定并發級別和依賴項
識別第二層任務(應用程序任務)
在對恒溫器等物聯網傳感器節點執行此過程時 ， 最終可能會得到如下圖：

在這種情況下 ， 系統通常有六個任務 ， 其中一個任務監督應用程序代碼 。 (根據系統復雜性 ， 這個任務可以進一步分解) 。
RTOS 最佳實踐 2 – 選擇正確的調度算法來分配任務優先級
很多使用 RTOS 的嵌入式開發人員從不花時間決定如何安排他們的任務 。 他們經常假設 RTOS 會為他們做這件事 ， 并且他們的任務只會基于提供他們選擇的任務優先級而成功運行 。 事實上 ， 開發人員可以通過多種不同的方式來安排任務 。
首先 ， 開發人員可以使用任務響應時間來安排任務 。 在這些系統中 ， 應為響應時間最短的任務分配最高優先級 。 其次 ， 開發人員可以使用一個任務執行時間來安排任務 。 在這些系統中 ， 應為執行時間最短的任務分配最高優先級 。 最后 ， 開發人員可以使用任務周期來安排任務 。 在這些系統中 ， 周期最短的任務優先級最高 。
只有在你選擇了調度方法之后 ， 你才能正確設置你的任務優先級 。

RTOS 最佳實踐 3 – 使用 RMS 驗證任務是否可調度
大多數使用 RTOS 的嵌入式系統中使用的調度算法是基于周期的調度 ， 也稱為速率單調調度 。 多年來 ， 針對如何使用 RMS 正確安排任務進行了大量研究 。 通常 ， RMS 帶有開發人員需要牢記的幾個假設 。
首先 ， RMS 假設任務是周期性的并且它們也是獨立的 。 這意味著如果你有一個非周期性任務 ， 在分析中你會假設它是并為其提供一些周期性時間 。 接下來 ， RMS 假設 RTOS 使用搶占式調度 。 它還假設所有任務都是平等的 ， 并且最壞情況下的執行時間是恒定的 。
RTOS 最佳實踐 4 – 使用同步和數據流圖
在使用由外向內的方法來識別應用程序中需要的所有任務之后 ， 嵌入式開發人員可以創建一個同步和數據流圖 ， 該圖的目的是：
映射系統中所有數據的來源
映射數據如何從其源移動到系統中的任務
映射如何存儲和訪問這些數據
映射如何使用該數據生成系統輸出
下面是我們可能為該應用程序制作的數據流和同步圖 。

如你所見 ， 此圖不僅可以幫助我們了解數據是如何在系統中移動的 ， 還可以幫助我們了解我們在應用程序中需要的 RTOS 組件 ， 例如：

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