1xxxxxxx實時調(diào)度中的優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)-1.實時調(diào)度中的優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)2.優(yōu)先級反轉(zhuǎn)會有什么危害？3.怎么避免優(yōu)先級反轉(zhuǎn)？4.總結(jié)12341.實時調(diào)度中的優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)11.實時調(diào)度中的優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)1實時調(diào)度中的優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)指的是低優(yōu)先級進程持有高優(yōu)先級進程所需要的資源而導致高優(yōu)先級進程被阻塞等待資源的現(xiàn)象這種狀況會導致高優(yōu)先級進程等待的時間變長，從而破壞了實時性的保證21.實時調(diào)度中的優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)在實時調(diào)度中，通常使用優(yōu)先級繼承或優(yōu)先級反轉(zhuǎn)機制來解決優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)的問題而優(yōu)先級反轉(zhuǎn)則是通過將低優(yōu)先級進程的優(yōu)先級提升到當前最高優(yōu)先級進程的優(yōu)先級來解決優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)的問題優(yōu)先級繼承是指當?shù)蛢?yōu)先級進程持續(xù)占用某個資源時，操作系統(tǒng)會把該資源的優(yōu)先級提升到當前最高優(yōu)先級進程的優(yōu)先級，以保證高優(yōu)先級進程可以盡快獲得所需的資源優(yōu)先級反轉(zhuǎn)是操作系統(tǒng)中使用信號量時，出現(xiàn)的一種優(yōu)先級不合理的現(xiàn)象1.實時調(diào)度中的優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)61高優(yōu)先級任務被低優(yōu)先級任務阻塞，使得中等優(yōu)先級的任務優(yōu)先運行，而高優(yōu)先級任務得不到調(diào)度2從運行現(xiàn)象上看，像是中優(yōu)先級任務比高優(yōu)先級任務具有更高的優(yōu)先權3導致優(yōu)先級反轉(zhuǎn)的原因是：當高優(yōu)先級的任務正等待信號量A，該信號量A正被一個低優(yōu)先級任務占有，此時一個介于這兩個任務優(yōu)先之間的中優(yōu)先級任務搶占了低優(yōu)先級任務的CPU使用權而運行4使得高優(yōu)先級任務等待一個低優(yōu)先級任務，而低優(yōu)先級任務卻被中等優(yōu)先級任務搶占無法執(zhí)行2.優(yōu)先級反轉(zhuǎn)會有什么危害？22.優(yōu)先級反轉(zhuǎn)會有什么危害？2024/3/278A優(yōu)先級反轉(zhuǎn)后導致高優(yōu)先級任務得不到調(diào)度，會影響系統(tǒng)的實時性，嚴重時甚至會產(chǎn)生錯誤結(jié)果B嵌入式實時操作系統(tǒng)，最重要的指標就是：確保重要的任務執(zhí)行時間是可預測的，有一個不能容忍的deadline，要確保任何時刻都不能超過某個時間2.優(yōu)先級反轉(zhuǎn)會有什么危害？考慮一下汽車的電子系統(tǒng)里控制受撞擊后彈出安全氣囊的task，如果執(zhí)行時間被delay會有什么后果01在有些場景下，會導致整個系統(tǒng)崩潰，有一個高大上的典型案例，美國的火星探路者號在一次執(zhí)行任務時，就是因為重要任務被有delay,結(jié)果導致了系統(tǒng)復位、數(shù)據(jù)丟失023.怎么避免優(yōu)先級反轉(zhuǎn)？33.怎么避免優(yōu)先級反轉(zhuǎn)？123避免優(yōu)先級反轉(zhuǎn)是在多線程編程中一個重要的問題優(yōu)先級反轉(zhuǎn)指的是當一個低優(yōu)先級任務持有一個資源時，高優(yōu)先級任務無法及時執(zhí)行的情況為了解決這個問題，可以使用優(yōu)先級繼承和優(yōu)先級天花板這兩種方法3.怎么避免優(yōu)先級反轉(zhuǎn)？優(yōu)先級繼承：當一個低優(yōu)先級任務嘗試獲取一個由高優(yōu)先級任務持有的資源時，低優(yōu)先級任務的優(yōu)先級會被臨時提升為高優(yōu)先級任務的優(yōu)先級，直到低優(yōu)先級任務釋放該資源為止這樣可以確保高優(yōu)先級任務能夠及時執(zhí)行，避免了優(yōu)先級反轉(zhuǎn)的問題一旦低優(yōu)先級任務釋放了資源，它的優(yōu)先級將會恢復到原來的值0102033.怎么避免優(yōu)先級反轉(zhuǎn)？優(yōu)先級天花板：每個任務在創(chuàng)建時都會被分配一個固定的優(yōu)先級天花板，該優(yōu)先級天花板比任何其他任務的優(yōu)先級高當一個任務需要一項資源時，它只能在沒有其他任務持有該資源并且其優(yōu)先級小于或等于資源所在任務的優(yōu)先級天花板時才能獲取該資源這樣可以防止低優(yōu)先級任務持有高優(yōu)先級任務所需的資源，從而避免了優(yōu)先級反轉(zhuǎn)的問題4.總結(jié)44.總結(jié)1需要注意的是，盡管優(yōu)先級繼承或優(yōu)先級反轉(zhuǎn)可以解決優(yōu)先級翻轉(zhuǎn)的問題，但也會引入新的問題2比如，優(yōu)先級繼承可能會導致優(yōu)先級反轉(zhuǎn)，而優(yōu)先級反轉(zhuǎn)則可能會導致死鎖等問題3因此，在實時系統(tǒng)中使用這些機制時，需要根據(jù)具體情況仔細分析并進行適當