嵌入式实时系统中的优先级反转问题(2)

　　在优先级继承方案中，当高优先级任务在等待低优先级的任务占有的信号量时，让低优先级任务继承高优先级任务的优先级，即把低优先级任务的优先权提高到高优先级任务的优先级；当低优先级任务释放高优先级任务等待的信号量时，立即把其优先权降低到原来的优先权。采用这种方法可以有效地解决上面所述的优先权反转的问题。当高优先级任务task1想要进入临界区时，由于低优先级任务task3占有这个临界资源的信号量，导致task1被阻塞。这时候，系统把task3的优先权升到task1的优先权，此时优先权处于task1和task3之间的任务task2，即使处于就绪状态也不可以被调度执行，因为此时task3的优先权已经高于task2，所以task3此时被调度执行。当task3释放task1需要的信号量时，系统立即把task3的优先权降到原来的高度，来保证task1和task2正常有序执行。整个情况如图2所示。目前，有许多RTOS是采用这种方法来防止优先级反转的，如大家比较熟悉的业界有名的WindRiver公司的VXWORKS。

　　在优先权极限方案中，系统把每一个临界资源与1个极限优先权相联系。这个极限优先权等于系统此时最高优先权加1。当1个任务进入临界区时，系统便把这个极限优先权传递给这个任务，使得这个任务的优先权最高；当这个任务退出临界区后，系统立即把它的优先权恢复正常，从而保证系统不会出现优先权反转的情况。如上例中，当task3进入临界区时，立即把它的优先权升高到极限优先权，保证task3此时能尽快退出临界区，进而释放其占有的信号量。当高优先级任务task1执行的时候就不会出现其等待低优先级任务task3释放信号量而被阻塞的情况，从而保证不会出现上面所说的优先级反转。采用这种方案的另一个有利之处，是仅仅通过改变某个临界资源的优先级就可以使多个任务共享这个临界资源，如下所示。