📚 课程目录第2章任务优先级与调度

2. 任务优先级与调度

任务目标

创建两个不同优先级的VxWorks任务，通过高优先级任务主动延迟释放CPU、低优先级任务持续运行的方式，观察高优先级任务就绪后立即抢占低优先级任务执行的现象，验证VxWorks基于优先级的抢占式调度机制。

实现原理

VxWorks默认采用基于优先级的抢占式调度（Priority-Based Preemptive Scheduling）。当高优先级任务进入就绪态时，系统立即保存当前运行任务（低优先级）的上下文，切换到高优先级任务执行。本案例通过两个任务交替打印运行标记，直观展示抢占过程。

完整代码


/* task_priority_demo.c - VxWorks任务优先级抢占调度演示 */
#include <vxWorks.h>
#include <taskLib.h>
#include <stdio.h>

/* 任务函数：低优先级任务，持续循环运行 */
void lowPriorityTask(void)
{
    int count = 0;
    while (1)
    {
        printf("[LOW]  running, count = %d\n", count++);
        taskDelay(1);   /* 主动让出CPU，给高优先级任务运行机会 */
    }
}

/* 任务函数：高优先级任务，周期性运行 */
void highPriorityTask(void)
{
    int count = 0;
    while (1)
    {
        printf("[HIGH] running, count = %d\n", count++);
        taskDelay(sysClkRateGet() / 2);  /* 延迟0.5秒 */
    }
}

/* 创建两个任务的入口函数 */
void priorityDemoStart(void)
{
    /* 创建低优先级任务：优先级100 */
    taskSpawn("tLow", 100, 0, 0x2000, (FUNCPTR)lowPriorityTask, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);

    /* 创建高优先级任务：优先级50（数值越小优先级越高） */
    taskSpawn("tHigh", 50, 0, 0x2000, (FUNCPTR)highPriorityTask, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0);
}

运行与验证

环境要求：VxWorks 6.x/7.x 或 Wind River Workbench 仿真环境（VxSim）。

运行步骤：

将上述代码编译链接到VxWorks镜像或作为可下载内核模块（DKM）加载；
在Shell中调用入口函数：priorityDemoStart；
观察Shell输出。

预期输出与判定标准：

输出应呈现以下特征，满足即判定通过：

启动后首先看到[LOW]任务打印若干行（因为低优先级任务先被创建并立即运行）；
约0.5秒后，高优先级任务第一次就绪，立即抢占CPU，输出[HIGH]打印；
此后输出呈现明显的交替模式：高优先级任务每0.5秒运行一次并打印，低优先级任务在高优先级任务延迟期间运行并打印；
高优先级任务每次就绪后，低优先级任务的打印会立即中断，证明抢占发生。

典型输出片段（示例）：


[LOW]  running, count = 0
[LOW]  running, count = 1
[LOW]  running, count = 2
[HIGH] running, count = 0
[LOW]  running, count = 3
[LOW]  running, count = 4
[HIGH] running, count = 1
[LOW]  running, count = 5
...

验证要点：若将两个任务的优先级互换（高优先级任务延迟时间短、低优先级任务延迟时间长），则低优先级任务几乎无法获得CPU——这进一步验证了抢占调度的效果。可通过taskPrioritySet动态调整优先级，观察调度行为随之改变。

关键说明

VxWorks优先级数值范围0~255，数值越小优先级越高；
taskDelay使任务进入延迟睡眠状态，主动释放CPU；
若删除低优先级任务中的taskDelay(1)，低优先级任务将独占CPU，高优先级任务无法运行——这体现了VxWorks时间片轮转默认关闭的特性；
本案例仅演示优先级抢占，不涉及同优先级任务间的时间片轮转调度。