IC卡電表C語言程序結構性能分析

2 性能分析與任務拆分

　　以上兩種任務管理方式，前一種按任務棧的順序與時間片的大小依次進行調度，暫且稱其為流水作業調度；而后一種，且稱其為頻率優先調度。兩種方式各有優缺點。流水作業調度的各任務具有等同優先級，時間片一到即會被按序調用，時間片大小的次序與唯一性不作要求；缺點是可能導致時間片小的，即要求執行得較快的任務等待過長的時間。頻率優先調度的各任務按其時間片的大小，即執行頻率劃分優先級，時間片小的任務，其執行頻率高，總是具有較高的優先權，但時間片的分配得協調，否則可能會導致執行頻率低的任務長時間等待。

　　要特別注意的是，兩種方式都有可能導致一些任務長時間等待，時間片所設定的時間也因此不能作為精確時間的依據，根據系統的要求或需要，甚至要在任務執行過程中進行某些保護工作，如中斷屏蔽等，因而在進行任務規劃時要注意。如果一個任務較繁瑣或可能要等待很長時間，則應當考慮任務的拆分，把一個較大的任務細化為較小的任務，把一個費時長的任務劃分為多個費時小的任務，協同完成其功能。如在等待時間長的情況下，可附加一個定時任務，定時任務到則發送一個消息旗標，主過程沒有檢測到消息旗標就馬上返回，否則繼續執行。下面是示例代碼，假定該任務將等待很長時間，現將其拆分為兩個任務proc1與proc2協同完成原來的工作，proc1每100個時間單位執行一次，而proc2每200個時間單位執行一次。

　　//定義兩個任務，并將其加入到任務棧中。
　　code _op_ Op[proc_cnt]={…，{proc1，100}，{proc2，200}};
　　data int time1_Seg; //定義一個全局旗標
　　//任務實現
　　void proc1(void){
　　　　if (time1_Seg)
　　　　　　exit;
　　　　else
　　　　　　time1_Seg=const_Time1; //如果時間到了，則恢復初值并
　　　　　　　　　　　　　　 　　　//接著執行下列代碼。
　　　　…　　　　　　　　　　　　 //任務實際執行代碼
　　}

　　void proc2(void){
　　　　if(time1_Seg)
　　　　time1_Seg--;
　　}

　　由上例可以看出，任務拆分后，幾乎不占過多的CPU時間，使得任務的等待時間大減，讓CPU有足夠的時間進行任務管理與調度。同時也讓程序的結構性與可讀性大為加強。

結語

　　基于上述思路與結構對IC卡電表工作程序進行全部改寫后，系統的結構性能得到了很大改善。全部編寫完成后，程序代碼量約為3KB多一點，可見此種結構的程序構造并不會造成很大的系統開銷(大部分開銷是由于使用C的結果)，卻使開發得到了簡化。這只要將系統細分為一系列任務，然后加入到任務棧進行編譯即可，很適合小容量單片機系統的開發，而筆者也在多個系統中成功地應用了此種結構。