📚 课程目录第2章任务优先级抢占

2. 任务优先级抢占

任务目标

创建两个不同优先级的VxWorks任务，通过共享变量的输出顺序，验证高优先级任务能够抢占低优先级任务的CPU执行权。

核心原理

VxWorks采用基于优先级的抢占式调度。当高优先级任务就绪时，系统立即保存当前运行任务的上下文，切换到高优先级任务执行。本案例通过两个任务循环打印各自计数器，观察高优先级任务（priority=100）始终先于低优先级任务（priority=150）完成每一轮打印，从而证明抢占行为。

完整实现代码

/* task_preempt_demo.c - VxWorks任务优先级抢占验证 */
#include <vxWorks.h>
#include <taskLib.h>
#include <stdio.h>

/* 共享标志：用于同步两个任务的启动 */
static volatile int startFlag = 0;

/* 低优先级任务：priority = 150 */
static void lowPriorityTask(void)
{
    int i;
    while (startFlag == 0)    /* 等待启动信号 */
        taskDelay(1);

    for (i = 0; i < 5; i++) {
        printf("[LOW ] Round %d\n", i + 1);
        taskDelay(10);        /* 主动让出CPU，给高优先级任务运行机会 */
    }
}

/* 高优先级任务：priority = 100 */
static void highPriorityTask(void)
{
    int i;
    while (startFlag == 0)
        taskDelay(1);

    for (i = 0; i < 5; i++) {
        printf("[HIGH] Round %d\n", i + 1);
        taskDelay(10);
    }
}

/* 任务创建入口 */
void taskPreemptDemo(void)
{
    int tidLow, tidHigh;

    /* 创建低优先级任务（priority=150） */
    tidLow = taskSpawn("tLow", 150, 0, 0x2000,
                       (FUNCPTR)lowPriorityTask, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);
    if (tidLow == ERROR) {
        printf("Failed to spawn low priority task\n");
        return;
    }

    /* 创建高优先级任务（priority=100） */
    tidHigh = taskSpawn("tHigh", 100, 0, 0x2000,
                        (FUNCPTR)highPriorityTask, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);
    if (tidHigh == ERROR) {
        printf("Failed to spawn high priority task\n");
        return;
    }

    /* 释放启动信号 */
    startFlag = 1;
}

编译与运行

在VxWorks开发环境（如Workbench）中创建C文件，将上述代码粘贴保存为task_preempt_demo.c。
将该文件添加到当前VxWorks镜像工程或可加载模块工程中。
编译生成可加载模块（.out文件）或直接编译进VxWorks镜像。
在VxWorks Shell中加载模块（若为可加载模块）：
```
ld < task_preempt_demo.out
```
调用入口函数：
```
taskPreemptDemo()
```

验证方法与判定标准

运行后在Shell终端观察输出。由于高优先级任务（priority=100）数值更小、优先级更高，当两个任务都处于就绪态时，高优先级任务会先获得CPU。预期输出模式为：

[HIGH] Round 1
[LOW ] Round 1
[HIGH] Round 2
[LOW ] Round 2
[HIGH] Round 3
[LOW ] Round 3
[HIGH] Round 4
[LOW ] Round 4
[HIGH] Round 5
[LOW ] Round 5

通过条件：每一轮中[HIGH]均先于[LOW]打印。若出现连续两个[LOW]或[LOW]先于[HIGH]打印，则说明抢占未生效，需检查任务优先级设置或系统调度配置。

关键说明

两个任务均调用taskDelay(10)主动让出CPU，使两个任务交替获得运行机会，便于观察调度顺序。
VxWorks中优先级数值越小，优先级越高。本案例中100高于150。
若需验证抢占的即时性（非时间片轮转），可删除taskDelay，此时高优先级任务将独占CPU，低优先级任务永远无法运行——这也是抢占调度的直接体现，但不利于观察交替输出，故本案例保留taskDelay以展示抢占顺序。