嵌入式系统优先级反转问题分析
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Author:security-68
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Published time: 2839 days ago
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优先级反转发生在一个高优先级的任务被迫等待一段不确定时间，等待一个低优先级任务先完成。图1中3个任务分别为task1、task2和task3，其优先级由高到低。从图1可知，当task3占有由信号量（semaphore）保护的某种共享资源而进入临界区执行时。
优先级反转发生在一个高优先级的任务被迫等待一段不确定时间，等待一个低优先级任务先完成。图1中3个任务分别为task1、task2和task3，其优先级由高到低。从图1可知，当task3占有由信号量（semaphore）保护的某种共享资源而进入临界区执行时，task1就绪，由于系统可抢占式PBP（Priority Based Preemptive）调度策略，因此task1抢占task3执行。task1执行一段时间后也进入临界区，但此时task3仍占有此临界资源的信号量，task1被阻塞，等待task3释放此信号量。在经过这么一段时间后，task2已处于就绪状态，于是系统调度task2执行。如果task3在task2的执行期间一直没有能够被调度执行的话，那task1和task3将一直等到task2执行完后才能执行，task1更要等到task3释放它所占有的信号量才能执行；如果这段时间超出task1的Deadline，task1的调度出现了问题，此时轻则任务被长时间阻塞，重则造成系统崩溃。优先级反转原因可归纳为：高优先级的任务task1由于要等待被低优先级任务task3占有的临界资源而被task2阻塞，而此时具有中优先级的任务task2抢占了task3的CPU时间,导致task2先于task1执行。此类优先级反转问题的解决方法大致有2种：一种被称作优先级继承（priority inheritance）；另一种被称作优先级极限（priority ceilings）。下面介绍本文所遇到的优先级反转问题。
