本文主要是介绍微型操作系统内核源码详解系列四（4）：操作系统调度算法（FreeRTOS内核篇下），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
系列一：微型操作系统内核源码详解系列一：rtos内核源码概论篇（以freertos为例）-CSDN博客
系列二：微型操作系统内核源码详解系列二：数据结构和对象篇（以freertos为例）-CSDN博客
系列三：微型操作系统内核源码详解系列三（0）：空间存储及内存管理篇（前置篇）-CSDN博客
微型操作系统内核源码详解系列三（1）：任务及切换篇（任务函数定义）-CSDN博客
微型操作系统内核源码详解系列三（2）：任务及切换篇（任务函数定义）-CSDN博客
微型操作系统内核源码详解系列三（3）：任务及切换篇（任务函数定义）-CSDN博客
微型操作系统内核源码详解系列三（4）：arm架构篇-CSDN博客
微型操作系统内核源码详解系列三（5）：进程与线程-CSDN博客
系列四：
微型操作系统内核源码详解系列四（1）：操作系统调度算法（linux0.11版本内核）-CSDN博客
微型操作系统内核源码详解系列四（2）：操作系统调度算法（rt-thread内核）-CSDN博客
微型操作系统内核源码详解系列四（3）：操作系统调度算法（FreeRTOS内核篇上）-CSDN博客
微型操作系统内核源码详解系列四（4）：操作系统调度算法（FreeRTOS内核篇下）-CSDN博客
从前面几篇博客我们学习到了几种不同操作系统的调度算法，其实这些调度算法的核心思想都是可以互相联系的。
下面笔者讲解FreeRTOS根据arm架构指令优化的方法：
其实它跟RTT的图标法思想是类似的，但是对过程进行了简化。
这是另一种选择算法：
让我们先看一下这个指令__clz,这个指令会计算从最高位到第一个1之间的0的个数。参考文章：arm clz指令c语言,协处理器及其他指令之：零计数指令CLZ-CSDN博客
#define portGET_HIGHEST_PRIORITY( uxTopPriority, uxReadyPriorities ) uxTopPriority = ( 31UL - ( uint32_t ) __clz( ( uxReadyPriorities ) ) )让我们回忆一下，在RTT内核篇，为了得到第一个1的位置，我们使用了图表法，计算8个位所有出现情况，根据每个不同的数字，我们利用函数算出来了它对应的第一个1在哪里，这样，我们只要把这个数字作为下标，就能以o(1)的时间复杂度找出来这个数字对应的最高优先级是什么。
这种算法的缺点是，空间资源消耗过大。
现在我们有了这个指令clz，所以我们可以很方便的计算位图中1之前的0的个数，而不用去图表中查找。
先看这个函数：
#define portRECORD_READY_PRIORITY( uxPriority, uxReadyPriorities )
( uxReadyPriorities ) |= ( 1UL << ( uxPriority ) )
它被宏定义为taskRECORD_READY_PRIORITY函数，这其实就是根据就绪任务的优先级，把变量uxTopReadyPriority相关的位置1，与上一篇的通用算法对任务的处理类似，每一个任务被添加到就绪列表时，它对应的位置1，进行延时等其他放弃cpu使用权的活动时，它被移除就绪列表，对应的位置0；这两种算法，一个是更新最高优先级的数字，另一个则是更新对应的位，其实这两个之间有一点细微的差别，就是在移除就绪列表的任务时通用算法不用更新，而指令算法要更新，至于原因，笔者已经在上一篇写了。
对应的函数：
当然，实际上是要确认这个优先级对应的链表是否含有多个任务的，为了方便讲解，笔者默认每个优先级只有一个任务。
现在让我们来到taskSELECT_HIGHEST_PRIORITY_TASK函数：
上面已经讲解过了portGET_HIGHEST_PRIORITY函数，我们通过这个指令获得了最高优先级任务的数字，configASSERT( listCURRENT_LIST_LENGTH( &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) ) > 0 );同理，是断言，用来调试，判断这个链表的长度是否大于0，也就是是否有任务，如果没有，那么这个判断的真值就是0，就会触发这个断言。
listGET_OWNER_OF_NEXT_ENTRY( pxCurrentTCB, &( pxReadyTasksLists[ uxTopPriority ] ) );
同理，当获取最高优先级，判断优先级上面有任务时，就会把pxCurrentTCB的值更新，它代表下一个要被切换的任务，将会在pendsv中断中完成上下文切换。
综上，FreeRTOS的调度算法算是讲完了，笔者花费众多篇幅将调度器的框架抽象出来，如果读者能够理解FreeRTOS内核的本质其实就是一个调度器的话，那么其实已经差不多理解实时操作系统的核心了。顺着这个主干，那些枝叶都是能够衍生出来的，这也就是为什么笔者要从入口一路切入到调度算法的原因，其他的部分笔者会在之后的篇章陆陆续续更新，不过笔者太懒了，也可能某天就断更了 ʅ（´◔౪◔）ʃ
这篇关于微型操作系统内核源码详解系列四（4）：操作系统调度算法（FreeRTOS内核篇下）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
