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（6）任务的状态
任务有三中基本状态：
A、
运行状态：任务占有CPU，并在CPU上运行。
B、
就绪状态：任务已经具备运行的条件，在等待CPU空闲。
C、
阻塞状态：任务因为正在等待某种事件的发生而暂时不能运行。
对于就绪状态和阻塞状态，它们的相同之处在于，任务都是处于暂停状态，没有运行。不同之处在于，暂停的原因是不一样的，导致就绪状态的原因是外因，是操作系统的CPU正忙，而导致阻塞状态的原因是内因，是任务自身的问题。
任务状态的四种转换关系：
A、
运行à阻塞：任务由于等待某个时间被阻塞起来。
B、
运行à就绪：调度器由于某种原因（例如优先级）选择了另一个任务去运行。
C、
就绪à运行：CPU空闲了，处于就绪状态的任务被调度器选中去运行。
D、阻塞à就绪：任务的等待事件完成，具备了继续运行的条件。
（7）任务控制块TCB
任务控制块TCB，就是在操作系统中，用来描述和管理一个任务的数据结构。系统为每一个任务都维护了一个相应的TCB，用来保存该任务的各种相关信息。它的主要内容包括下面几项：
A、
任务的管理信息：任务的标识ID、状态、优先级、调度信息、各种队列指针等。
B、
CPU上下文信息：CPU各种寄存器当前的值以及逻辑寄存器。
C、
资源管理的信息：段表地址、页表地址、根目录、文件描述字等。
当需要创建一个任务的时候，就为它生成一个TCB，并初始化这个TCB的内容；当需要中止一个任务的时候，只要回收它的TCB就可以了。
（7）任务的切换
基本思想：把当前任务的运行上下文保存起来，并恢复新任务的上下文。
任务切换通常有下面的基本步骤：
A、
将处理器的运行上下文保存在当前任务的TCB中。
B、
更新当前任务的状态，从运行状态变为就绪状态或阻塞状态。
C、
按照一定的策略，从所有处于就绪状态的任务中选择一个去运行。
D、修改新任务的状态，从就绪状态变成运行状态。
E、
根据新任务的TCB的内容，恢复它的运行上下文环境。
在一个多任务的操作系统中，采用任务队列的方式来组织它的所有任务。由操作系统来维护一组队列，用来表示系统当中所有任务的当前状态，不同的状态用不同的队列来标志。
（8）任务的调度
调度器可以看作CPU的资源管理者。
任务调度的首要问题是：何时进行调度，即调度发生的时机。一般有下面几种情形：
A、
一个新任务被创建时，需要决定运行新任务还是继续执行父任务。
B、
一个任务运行结束时，需要从就绪队列中选择某个任务去运行。
C、
一个任务运行阻塞时，需要选择另一个任务去运行。
D、一个I/O操作完成，任务阻塞结束，立即执行新就绪任务还是继续执行被中断任务。
E、
一个时钟节拍结束时，需要对就绪任务重新调度。
任务调度的第二个问题是：如何调度，即调度方式。主要有两种方式：
A、
不可抢占调度方式：例如时间片轮转。
B、
可抢占调度方式：例如优先级调度。
实时操作系统大都采用可抢占调度方式。
任务调度的第三个问题是：调度算法。
A、
先来先服务算法：按照任务到达的先后次序进行调度，是不可抢占的调度方式。
B、
短作业优先算法：各个任务开始执行之前，事先预计好它的执行时间，从中选择用时较短的任务优先执行。
C、
时间片轮转算法：所有的就绪任务按照先来先服务的原则排成一个队列。在每次调度的时候，把处理器分派给队列当中的第一个任务，让它去执行一小段时间。在这个时间段里任务被阻塞或由于其他原因暂停，或者任务的时间片用完了，它会被送到就绪队列的末尾，然后调度器再执行当前队列的第一个任务。这种算法的优点是各个就绪任务都平均地分配使用CPU的时间，每个就绪任务都能一直保持着活动性。时间片轮转法有一个默认前提，即位于就绪队列中的各个任务是同等重要的。
D、优先级算法：给每个任务都设置一个优先级。然后在任务调度的时候，在所有处于就绪状态的任务中选择优先级最高的那个任务去运行。采用优先级调度算法的一个问题是可能会发生优先级反转（教程P285），出现任务“饥饿”现象。
（9）实时系统调度
对于RTOS调度器来说，任务之间的公平性并不是最重要的，它追求的是实时性。
A、单调速率调度算法（RMS）：任务的优先级与它的周期表现为单调函数的关系，任务的周期越短，优先级越高，任务的周期越长，优先级越低。RMS假定任务是相同独立的、周期性的、任务在能够在任何位置被抢占，而实际中的系统，任务之间需要进行通信和同步，这是一种理想的调度方法，实际中并不一定存在。
B、最早期限优先法（EDF）：根据任务的截止时间来确定其优先级，对于时间限期最近的任务，分配最高的优先级。当有一个新的任务处于就绪状态时，各个任务的优先级就有可能要进行调整，选择截止时间最近的任务去运行。
（10）任务互斥
A、任务之间的关系：相互独立、任务互斥、任务同步、任务通信。
B、任务间的互斥：当前已经有一个任务正在访问临界区共享数据，那么其他任务暂时不能访问。
C、提出互斥访问的四个条件：
a、在任何时候最多只能有一个任务位于它的临界区中。
b、不能事先假定CPU的个数和系统的运行速度。
c、没有任务位于它的临界区中，它不妨碍其他任务去访问临界区资源。
d、任何一个任务进入临界区的请求必须在有限的时间内得到满足，不能无限期。
D、任务互斥的解决方案：
a、关闭中断法
b、繁忙等待法
c、信号量处理 |
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