基于嵌入式OS的任务设计-----任务划分

在《前后台系统VS嵌入式OS，何时该上OS？》一文中介绍了何时应该将OS应用于嵌入式设计中，本文将介绍基于OS的任务设计，一般来说，应用程序设计包括两个方面，一个是业务逻辑的设计，另一个是业务逻辑的调度设计（这个由OS来完成）。有了OS，我们现在可以把更多的精力转到业务逻辑的设计上，前面讲了，业务逻辑只是电影的剧本，剧本要动起来，还的交由播放器播放（OS调度），所以在设计业务逻辑的同时，必须要考虑业务逻辑的调度，这就是我们今天要讲的任务设计。任务设计包括任务的划分；任务的优先级按排；任务的函数结构设计；任务之间的同步设计。

1任务的划分

任务的划分好坏直接关系到系统的设计的成败，往往好的任务划分，能够使设计更简单，任务多了，资源开销多，增加了任务之间的同步及频繁切换的开销，任务少了，可以减少共享资源的数量，降低了任务之间切换及同步的开销，不利于业务逻辑的并发调用。

（1）设备依赖性任务的划分

我们知道，并发性是任务的基本特性，而控制输入/输出设备的程序具有先天的并发性，把它们分别封装为不同的任务是合理的，这样，就可以划分出第一批任务，如键盘任务，显示任务、数据采集任务，控制任务和通信任务。

（2）关键任务的划分

所谓关键任务就是该任务不能遗漏，即使一次遗漏也不可以，这类任务往往交由中断处理程序来处理，若不能交给中断处理，则应给该任务安排最高优先级，保证其能得到及时调度，由于其优先级最高，为了不影响其他任务的调度，因此这类任务应尽量简短快速，若这类任务执行时间长，应将任务的处理交由优先级较低的任务去处理，该任务仅保存关键任务的通知信息（这些信息往往通过队列方式保存，只要保证消费能力大于生产能力就ok了）。

（3）数据处理任务的划分

这类任务往往需要消耗CPU过多时间，而对实时性要求不高，只需要数据的生产能力小于数据的消费能力就行了，它们的优先级必须安排的比较低，只使用其它任务剩余的机时来进行数据处理。

（4）触发条件相同的任务的划分

如果若干功能由相同的事件触发，则可以将这些功能组合为一个任务，从而免除将事件发给多个任务的工作量。

（5）运行周期相同任务的划分

将周期相同的功能组合在一起封装为一个任务，就可以避免一个时间事件触发几个任务，省去事件分发操作和他们之间的通信。

（6）顺序操作任务的划分

如果若干功能按固定顺序进行流水作业，相互之间完全没有并发性，则应该将这些功能组合为一个任务。这样一来也可以减少任务之间的同步过程。

（7）功能聚合任务的划分

将关系密切的若干功能组合成为一个任务，达到功能聚合的效果。这样也会减少任务之间的同步过程。

最后，若按照上述步骤，还存在多过任务之间需要同步的情况，可以试着将这些任务合并，但前提是不影响系统性能的情况下。总而言之，任务的划分首先要满足系统的性能，其次，就要使设计简单，再就是尽可能降低任务之间的同步过程，能不用同步尽量不用。