本發(fā)明涉及單片機(jī)，更具體地說，它涉及一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法。

背景技術(shù)：

1、在單片機(jī)上，會遇到多個任務(wù)或進(jìn)程對同一區(qū)域進(jìn)行讀取、擦寫和更新。單片機(jī)往往不支持線程機(jī)制。多線程技術(shù)具有難以解決的缺點(diǎn)。首先，該技術(shù)需要建立在算力強(qiáng)大的硬件設(shè)備基礎(chǔ)上。需要復(fù)雜的操作系統(tǒng)進(jìn)行線程間的切換。其次，對內(nèi)存空間的使用也相較于非線程技術(shù)要更多。而以上的復(fù)雜設(shè)計(jì)，會帶來在編程和調(diào)試過程中，出現(xiàn)更多的問題，應(yīng)用更復(fù)雜的手段來解決這些問題。再次，線程中止和線程間的優(yōu)先級設(shè)定，都給設(shè)計(jì)者帶來很大的挑戰(zhàn)，需要考慮更多的使用場景，以避免使用多線程技術(shù)造成各種各樣的問題。最后，對共享資源的鎖止和解鎖也需要很好的技術(shù)手段來保障，避免線程對資源的死鎖狀態(tài)出現(xiàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法，可以實(shí)現(xiàn)每一任務(wù)在限定時間內(nèi)完成相關(guān)的任務(wù)。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法，通過設(shè)計(jì)資源鎖止機(jī)制和數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)體，建立任務(wù)完成預(yù)估機(jī)制進(jìn)行多任務(wù)管理，來實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行執(zhí)行。

3、作為進(jìn)一步地改進(jìn)，所述資源鎖止機(jī)制為：

4、設(shè)計(jì)限時鎖，根據(jù)使用場景和任務(wù)完成時間統(tǒng)計(jì)，定義限時時間；

5、當(dāng)某單一任務(wù)對資源鎖止時，該資源不再對其他任務(wù)開放；運(yùn)用所述限時鎖進(jìn)行計(jì)時；到計(jì)時時間截止的時候，對該資源進(jìn)行解鎖，釋放該資源，允許其他任務(wù)鎖止該資源，開始進(jìn)入其他任務(wù)執(zhí)行階段；如此循環(huán)往復(fù)，直到完成所有任務(wù)。

6、進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)體為：

7、對于數(shù)據(jù)量小的數(shù)據(jù)以結(jié)構(gòu)體方式或數(shù)值方式存在；對于數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)采用數(shù)據(jù)庫方式存在。

8、進(jìn)一步地，根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)體的顆粒度大小，對所述限時鎖的限定時間進(jìn)行合理設(shè)置；即任務(wù)目標(biāo)任務(wù)量與限時鎖的時間設(shè)定強(qiáng)相關(guān)；任務(wù)量越大，則設(shè)定時間越長；任務(wù)量越小，則設(shè)定時間越短。

9、進(jìn)一步地，在所述數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)體中，增加限時鎖布爾參數(shù)和任務(wù)完成進(jìn)度參數(shù)，限時鎖布爾參數(shù)用來標(biāo)記資源是否被鎖定，任務(wù)完成進(jìn)度參數(shù)用來決定能否在時間限定段內(nèi)完成任務(wù)。

10、進(jìn)一步地，所述任務(wù)完成預(yù)估機(jī)制為：

11、建立任務(wù)隊(duì)列和掛起任務(wù)隊(duì)列，所述任務(wù)隊(duì)列和掛起任務(wù)隊(duì)列均采用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)queue，并應(yīng)用queue的基本操作來進(jìn)行任務(wù)增減；所述任務(wù)隊(duì)列用于存儲所有需要完成的任務(wù)；所述掛起任務(wù)隊(duì)列用于存儲在所述限時鎖的限時時間內(nèi)未完成的任務(wù)；

12、按照queue的先進(jìn)先出原則從所述任務(wù)隊(duì)列提取任務(wù)；沒有在限時時間內(nèi)完成的任務(wù)，則存入所述掛起任務(wù)隊(duì)列。

13、進(jìn)一步地，如果在限定時間內(nèi)無法完成任務(wù)，該任務(wù)將被掛起，直到任務(wù)得到時間片繼續(xù)完成剩余的工作；在掛起過程中，和該任務(wù)相關(guān)的所有關(guān)鍵參數(shù)，將被存儲到事先定義好的狀態(tài)保存結(jié)構(gòu)體中進(jìn)行保存；當(dāng)該任務(wù)恢復(fù)時，程序會在狀態(tài)保存結(jié)構(gòu)體中查找相關(guān)信息，支持該任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行。

14、進(jìn)一步地，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行執(zhí)行的過程如下：

15、步驟1.在所述任務(wù)隊(duì)列中建立任務(wù)列表；

16、步驟2.從所述任務(wù)隊(duì)列中選取第一順位的任務(wù)；

17、步驟3.對任務(wù)進(jìn)行限時鎖控制，并開始完成該任務(wù)的分任務(wù)；

18、步驟4.限時時間到時，對分任務(wù)進(jìn)行標(biāo)記，并將未完成的任務(wù)放到所述掛起任務(wù)隊(duì)列中；

19、步驟5.從所述任務(wù)列表中選取現(xiàn)在順位的任務(wù)，并重復(fù)完成步驟3、步驟4；

20、步驟6.重復(fù)步驟5，直到所述任務(wù)隊(duì)列變?yōu)榭眨?/p>

21、步驟7.檢查所述掛起任務(wù)隊(duì)列，若所述掛起任務(wù)隊(duì)列不為空，則從所述掛起任務(wù)隊(duì)列中選取現(xiàn)在順位的任務(wù)，重復(fù)完成步驟3、步驟4，直到所述掛起任務(wù)隊(duì)列變?yōu)榭眨?/p>

22、步驟8.重復(fù)步驟1。

23、有益效果

24、本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有的優(yōu)點(diǎn)為：

25、1.本發(fā)明對于每一任務(wù)在限定時間內(nèi)完成相關(guān)的任務(wù)，對于限時鎖的限定時間，可以根據(jù)數(shù)據(jù)擦寫的過程，進(jìn)行合理的設(shè)置，并具有可調(diào)性。

26、2.如果在限定時間內(nèi)無法完成相關(guān)任務(wù)，任務(wù)將被掛起，直到任務(wù)得到時間片繼續(xù)完成剩余的工作。在掛起過程中，和任務(wù)相關(guān)的所有關(guān)鍵參數(shù)，將被存儲到事先定義好的狀態(tài)保存結(jié)構(gòu)體中進(jìn)行保存。當(dāng)任務(wù)恢復(fù)時，程序會在狀態(tài)保存結(jié)構(gòu)體中查找相關(guān)信息，支持任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行。

技術(shù)特征：

1.一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法，其特征在于，通過設(shè)計(jì)資源鎖止機(jī)制和數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)體，建立任務(wù)完成預(yù)估機(jī)制進(jìn)行多任務(wù)管理，來實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行執(zhí)行。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法，其特征在于，所述資源鎖止機(jī)制為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)體為：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法，其特征在于，根據(jù)所述數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)體的顆粒度大小，對所述限時鎖的限定時間進(jìn)行合理設(shè)置；即任務(wù)目標(biāo)任務(wù)量與限時鎖的時間設(shè)定強(qiáng)相關(guān)；任務(wù)量越大，則設(shè)定時間越長；任務(wù)量越小，則設(shè)定時間越短。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法，其特征在于，在所述數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)體中，增加限時鎖布爾參數(shù)和任務(wù)完成進(jìn)度參數(shù)，限時鎖布爾參數(shù)用來標(biāo)記資源是否被鎖定，任務(wù)完成進(jìn)度參數(shù)用來決定能否在時間限定段內(nèi)完成任務(wù)。

6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法，其特征在于，所述任務(wù)完成預(yù)估機(jī)制為：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法，其特征在于，如果在限定時間內(nèi)無法完成任務(wù)，該任務(wù)將被掛起，直到任務(wù)得到時間片繼續(xù)完成剩余的工作；在掛起過程中，和該任務(wù)相關(guān)的所有關(guān)鍵參數(shù)，將被存儲到事先定義好的狀態(tài)保存結(jié)構(gòu)體中進(jìn)行保存；當(dāng)該任務(wù)恢復(fù)時，程序會在狀態(tài)保存結(jié)構(gòu)體中查找相關(guān)信息，支持該任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法，其特征在于，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行執(zhí)行的過程如下：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種對裝備用單片機(jī)進(jìn)行多任務(wù)讀寫管理的方法，屬于單片機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，解決單片機(jī)在多個任務(wù)或進(jìn)程對同一區(qū)域進(jìn)行讀取、擦寫和更新的技術(shù)問題。所述方法通過設(shè)計(jì)資源鎖止機(jī)制和數(shù)據(jù)處理結(jié)構(gòu)體，建立任務(wù)完成預(yù)估機(jī)制進(jìn)行多任務(wù)管理，來實(shí)現(xiàn)多任務(wù)并行執(zhí)行，可以避免多線程所產(chǎn)生的計(jì)算能力和內(nèi)存要求高、資源鎖死、線程間切換復(fù)雜等諸多問題。通過對任務(wù)完成過程的預(yù)估，來合理地分配任務(wù)，可以盡可能保證任務(wù)在限時鎖所規(guī)定的時間里完成。

技術(shù)研發(fā)人員：陳博謙,葉宇
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣西星網(wǎng)智云科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15