之前我们讨论了EDF调度器的实施策略，在rtems上，我们可以通过修改测试程序来演示一下edf调度器对任务调度的现象。

测试代码

为了能够开始测试代码，我们需要首先创建三个任务，如下


  Task_name[ 1 ] =  rtems_build_name( 'T', 'A', '1', ' ' );
  Task_name[ 2 ] =  rtems_build_name( 'T', 'A', '2', ' ' );
  Task_name[ 3 ] =  rtems_build_name( 'T', 'A', '3', ' ' );
  for ( index = 1 ; index <= 3 ; index++ ) {
    status = rtems_task_create(
      Task_name[ index ],      
      1,
      RTEMS_MINIMUM_STACK_SIZE,
      RTEMS_DEFAULT_MODES,     
      RTEMS_DEFAULT_ATTRIBUTES,
      &Task_id[ index ]        
    );  
    directive_failed( status, "rtems_task_create loop" );
  }
  for ( index = 1 ; index <= 3 ; index++ ) {
    status = rtems_task_start( Task_id[ index ], Task_1_through_3, index );
    directive_failed( status, "rtems_task_start loop" );
  }

3个任务都运行了函数Task_1_through_3,我们可以查看Task_1_through_3函数的实现如下


rtems_task Task_1_through_3(
  rtems_task_argument argument
)
{
  rtems_id          rmid;
  rtems_id          test_rmid;
  rtems_time_of_day time;
  rtems_status_code status;
  int start = 0;

  status = rtems_rate_monotonic_create( argument, &rmid );
  directive_failed( status, "rtems_rate_monotonic_create" );

  status = rtems_rate_monotonic_ident( argument, &test_rmid );
  directive_failed( status, "rtems_rate_monotonic_ident" );

  if ( rmid != test_rmid ) {
     printf( "RMID's DO NOT MATCH (0x%" PRIxrtems_id " and 0x%" PRIxrtems_id ")\n",
             rmid, test_rmid );
     rtems_test_exit( 0 );
  }

  switch ( argument ) {
    case 1:
      while ( FOREVER ) {
        status = rtems_rate_monotonic_period( rmid, RTEMS_MILLISECONDS_TO_TICKS(8000));
        directive_failed( status, "rtems_rate_monotonic_period" );
	status = rtems_clock_get_tod( &time );
    	directive_failed( status, "rtems_clock_get_tod" );
	put_name( Task_name[ argument ], FALSE );
	print_time( " - executing - ", &time, "\n" );
        rtems_task_wake_after(RTEMS_MILLISECONDS_TO_TICKS(2000));
	status = rtems_clock_get_tod( &time );
    	directive_failed( status, "rtems_clock_get_tod" );
	put_name( Task_name[ argument ], FALSE );
	print_time( " - finished - ", &time, "\n" );

	if ( time.second >= 30 && time.minute == 0) {
          printf( "PERIODS CHECK OK 30s\n");
          TEST_END();
          rtems_test_exit( 0 );
        }
      }
      case 2:
        while ( FOREVER ) {
          status = rtems_rate_monotonic_period( rmid, RTEMS_MILLISECONDS_TO_TICKS(6000));
          directive_failed( status, "rtems_rate_monotonic_period" );
	  status = rtems_clock_get_tod( &time );
    	  directive_failed( status, "rtems_clock_get_tod" );
	  put_name( Task_name[ argument ], FALSE );
	  print_time( " - executing - ", &time, "\n" );
          rtems_task_wake_after(RTEMS_MILLISECONDS_TO_TICKS(3000));
          directive_failed( status, "rtems_task_wake_after" );
	  status = rtems_clock_get_tod( &time );
    	  directive_failed( status, "rtems_clock_get_tod" );
	  put_name( Task_name[ argument ], FALSE );
	  print_time( " - finished - ", &time, "\n" );
	}
	break;
      case 3:
        while ( FOREVER ) {
          status = rtems_rate_monotonic_period( rmid, RTEMS_MILLISECONDS_TO_TICKS(4000));
          directive_failed( status, "rtems_rate_monotonic_period" );
	  status = rtems_clock_get_tod( &time );
    	  directive_failed( status, "rtems_clock_get_tod" );
	  put_name( Task_name[ argument ], FALSE );
	  print_time( " - executing - ", &time, "\n" );
	  rtems_task_wake_after(RTEMS_MILLISECONDS_TO_TICKS(1000));
          directive_failed( status, "rtems_task_wake_after" );
	  status = rtems_clock_get_tod( &time );
    	  directive_failed( status, "rtems_clock_get_tod" );
	  put_name( Task_name[ argument ], FALSE );
	  print_time( " - finished - ", &time, "\n" );
	}
        break;
    }
}

上面的代码,我在每个任务中，按照要求定义了三个任务如下

A任务运行时间为2s，A任务的截止时间(周期)是8s
B任务运行时间为3s，B任务的截止时间(周期)是6s
C任务运行时间为1s，C任务的截止时间(周期)是4S

对于任务的周期创建，这里通过标准接口rtems_rate_monotonic_create和rtems_rate_monotonic_period来设置。其中RTEMS_MILLISECONDS_TO_TICKS会将ms转换成系统的tick值

对于任务的运行时间，这里通过rtems_task_wake_after来实现，它会默认将进程让出就绪队列，然后休眠超时后，将任务加入就绪队列。

当系统任务运行结束时间超过30s时，会主动退出此测试程序

接下来我们编译运行，查看运行结果

输出结果

将上述代码运行之后，可以得到如下日志


TA3  - executing - 09:00:00   04/16/2025 
TA3  - finished - 09:00:01   04/16/2025  
TA2  - executing - 09:00:02   04/16/2025 
TA1  - executing - 09:00:04   04/16/2025 
TA3  - executing - 09:00:04   04/16/2025 
TA2  - finished - 09:00:05   04/16/2025  
TA3  - finished - 09:00:05   04/16/2025  
TA1  - finished - 09:00:06   04/16/2025  
TA2  - executing - 09:00:08   04/16/2025 
TA3  - executing - 09:00:08   04/16/2025 
TA3  - finished - 09:00:09   04/16/2025  
TA2  - finished - 09:00:11   04/16/2025  
TA1  - executing - 09:00:12   04/16/2025 
TA3  - executing - 09:00:12   04/16/2025 
TA3  - finished - 09:00:13   04/16/2025  
TA2  - executing - 09:00:14   04/16/2025 
TA1  - finished - 09:00:14   04/16/2025  
TA3  - executing - 09:00:16   04/16/2025 
TA2  - finished - 09:00:17   04/16/2025  
TA3  - finished - 09:00:17   04/16/2025  
TA1  - executing - 09:00:20   04/16/2025 
TA2  - executing - 09:00:20   04/16/2025 
TA3  - executing - 09:00:20   04/16/2025 
TA3  - finished - 09:00:21   04/16/2025  
TA1  - finished - 09:00:22   04/16/2025  
TA2  - finished - 09:00:23   04/16/2025  
TA3  - executing - 09:00:24   04/16/2025 
TA3  - finished - 09:00:25   04/16/2025  
TA2  - executing - 09:00:26   04/16/2025 
TA1  - executing - 09:00:28   04/16/2025 
TA3  - executing - 09:00:28   04/16/2025 
TA2  - finished - 09:00:29   04/16/2025    
TA3  - finished - 09:00:29   04/16/2025    
TA1  - finished - 09:00:30   04/16/2025    
PERIODS CHECK OK 30s

分析结果

其实根据日志的输出，已经很明显看出edf调度器的工作机制了，这里逐步分析一下，方便加深edf调度算法的理解

我逐步分析如下

任务3优先级最高，在1s时直接执行完成，然后执行任务2，预计第5s完成
在第4s时，任务1作为优先级最低开始执行，预计在第6s时结束
因为任务3的周期是4s，所以从第4s开始，任务3也开始执行，预计第5s完成
我们知道任务2的周期是6s，任务3的周期是4s，第8s是第二个周期。而第6s之后，所有任务都完成了。
从第8s开始，任务2和任务3都得到执行，第12s时任务1得以执行
以此类推

根据上面的分析，我们可以发现

任务3优先级最高，任务2次之，任务1最低。由截止时间决定
在一个周期内，任务一定会运行一次

根据上面的推论，我们还可以发现

任务1优先级最低，所以等到任务2和任务3完成之后才能得以运行，也就是一个周期的第3+1s时
同理，任务2优先级次之，它需要等到任务1完成之后得以执行
同理，任务1优先级最高，所以每次周期开始，它都直接运行

根据上面的日志，我们可能发现，任务2每次在周期内都是在第2秒才运行，也就是2/8/20/26。而任务1时间只有1s中，那么我们可以推论，此时操作系统中，还有一个任务周期为1s的任务。它的优先级在任务3和任务2之间。不过此任务不影响我们对edf任务调度的观测和推论。

最后，我们关心任务的执行此时，如下


# cat task.log | grep TA1 | wc -l
8
# cat task.log | grep TA2 | wc -l
10
# cat task.log | grep TA3 | wc -l
16

我们以30s作为任务结束为计数，可以得到如下

TA1 = 8/2 times * 8s = 32s
TA2 = 10/2 times * 6s = 30s
TA3 = 16/2 times * 4s = 32s

可以发现，完全符合edf的调度情况

总结

根据上面的演示，我们清晰的了解了edf调度的运行机制。

目录

测试代码

输出结果

分析结果

总结