QNX手册学习笔记------同优先级调度算法

QNX作为一个微内核的实时操作系统，其进程没有优先级的概念，只有线程才有优先级的概念。QNX的优先级分为255个等级。每个等级可以有多个同优先级的线程准备执行，不同于UC/OS的每个优先级对应一个任务待执行。为了实现更好地实时调度，针对同一优先级的任务之间哪个先执行哪个后执行，QNX Netrino System Architucture 给出了三种调度算法：FIFO scheduling，round-robin scheduling, sporadic scheduling。FIFO 容易理解，正在执行的任务只有被阻塞或自己放弃CPU的控制权时，才会退出执行。

FIFO会导致后面的任务延时较大。如果考虑同一优先级下执行时间短的任务先执行完毕，即使后来的任务，如果它所耗费的时间短，那么它也可以先执行完毕，这便引入了round-robin。round-robin相对于FIFO多了一个时间片截止的概念，也就是说当前线程在被阻塞或放弃CPU控制权之外，在自己分配的时间片消耗后也需要停止执行。

sporadic是更为精准的且复杂的调度算法。sporadic引入主要是为了去除周期性和非周期性的事件（event）对实时性的影响；相对于round-robin，sporadic可以规定在一个周期内，某个线程执行的时间的长短；线程在一个周期内执行完一个时间片后，可以退到一更低的优先级下。采用了三个新的概念Initial budget， Low priority 和 replenishment period三个概念。

当一个线程被阻塞时，手册中sporadic的调度算法图如下。

此线程在第一被阻塞时（1,2,3），下一个周期补偿（4,5,6）时，就会挖去被阻塞那一段时间空隙。这样的方式在保障某线程一个周期（T）内的执行的时间预算（C）是有意义的。假设如果不挖去这个时间空隙。对于周期性的阻塞线程事件，则可能导致虽然一个线程在一个周期内分配的执行开销时间10msec，但实际上可能仅有7msec的执行时间。考虑到整个优先级线程被阻塞，sporadic调度算法能保证每个每个线程的百分比是一定的。