關(guān)于內(nèi)核的可剝奪性

盡管是可剝奪型內(nèi)核，不同的可剝奪型內(nèi)核還有一個(gè)在剝奪一個(gè)進(jìn)程處理器使用杈時(shí)的 強(qiáng)硬程度的區(qū)別。

前面講過(guò)，實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的內(nèi)核必須是可剝奪型。為此，系統(tǒng)中的每個(gè)進(jìn)程都必須有一個(gè) 表示其緊急程度的優(yōu)先級(jí)別，以使調(diào)度器可根據(jù)等待進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)別來(lái)決定是否要?jiǎng)儕Z當(dāng)前 進(jìn)程的處理器使用權(quán)。其實(shí)，這個(gè)優(yōu)先級(jí)別只表示了進(jìn)程有可能獲得處理器使用權(quán)的大小，至 于調(diào)度器在剝奪時(shí)的強(qiáng)硬程度是與操作系統(tǒng)啟動(dòng)調(diào)度器的時(shí)機(jī)相關(guān)的。

可以想到，隨時(shí)的、全然不顧的剝奪一定是最強(qiáng)硬的剝奪。那么在哪個(gè)時(shí)機(jī)可以這樣做呢?系統(tǒng)時(shí)鐘中斷!在系統(tǒng)中所有進(jìn)程都具有各自唯一優(yōu)先級(jí)別的基礎(chǔ)上，在系統(tǒng)實(shí)時(shí)時(shí)鐘中斷服務(wù)中啟動(dòng)調(diào)度器型調(diào)度，可使調(diào)度器一旦發(fā)現(xiàn)待運(yùn)行進(jìn)程中有高于當(dāng)前進(jìn)程優(yōu)先級(jí)別的進(jìn)程存在，就會(huì)馬上剝奪當(dāng)前進(jìn)程的處理器使用權(quán)。當(dāng)然，考慮到諸多問(wèn)題，這樣做是不妥當(dāng)?shù)摹?/p>

另一個(gè)方法是，在系統(tǒng)中的每個(gè)進(jìn)程各自具有一個(gè)唯一優(yōu)先級(jí)別的前提下，把調(diào)度的時(shí)機(jī) 選在進(jìn)程調(diào)用系統(tǒng)服務(wù)及用戶(hù)中斷服務(wù)的末尾，即放在系統(tǒng)服務(wù)程序模塊和用戶(hù)中斷服務(wù)程 序的尾部。這樣就可在不破壞系統(tǒng)服務(wù)的原子性前提下，實(shí)現(xiàn)了較為強(qiáng)硬的可剝奪型內(nèi)核。

使內(nèi)核的剝奪行為更為柔和的一種方法是，按進(jìn)程任務(wù)的緊急程度把系統(tǒng)中的進(jìn)程分為 若干個(gè)組，每個(gè)組中的進(jìn)程都具有同一優(yōu)先級(jí)別,并且把組中的進(jìn)程按先進(jìn)先出的方式組成一個(gè)隊(duì)列，再給每一個(gè)進(jìn)程都分配一個(gè)占用處理器的時(shí)間片。系統(tǒng)在進(jìn)程把分配給自己的時(shí)間 片用完之前啟動(dòng)調(diào)度器,調(diào)度器按照優(yōu)先級(jí)別選擇進(jìn)程隊(duì)列，在確定了進(jìn)程隊(duì)列之后，在隊(duì)列中按先來(lái)先服務(wù)的原則再來(lái)確定獲得處理器使用權(quán)進(jìn)程。顯然，這種調(diào)度方法雖然也是剝奪型的調(diào)度，但是它允許進(jìn)程把自己的時(shí)間片運(yùn)行完，所以相對(duì)來(lái)說(shuō)，這種剝奪行為顯得柔和得多。

上面的敘述只是為了說(shuō)明一個(gè)概念，同是剝奪型內(nèi)核，但是在調(diào)度方法不同時(shí)，它們的實(shí)時(shí)性也是不一樣的。因此，在設(shè)計(jì)和選用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)時(shí)，要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的情況綜合考慮。

例如，對(duì)于硬實(shí)時(shí)應(yīng)用來(lái)說(shuō)，操作系統(tǒng)內(nèi)核的剝奪就要強(qiáng)硬一些;反之，就要柔和一些。

必須說(shuō)明的是，在以進(jìn)程的優(yōu)先級(jí)別為基礎(chǔ)的進(jìn)程調(diào)度中，在具備條件的情況下會(huì)產(chǎn)生一種低優(yōu)先級(jí)別的進(jìn)程先于高優(yōu)先級(jí)別的進(jìn)程占用處理器的現(xiàn)象，即優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)。這種現(xiàn)象是實(shí)時(shí)系統(tǒng)不能容忍的。