如果說CPU是計算機系統(tǒng)的心臟，那么進程調(diào)度就是計算機系統(tǒng)的靈魂，因為它決定了如何使用CPU。例如，Linux是一個多任務操作系統(tǒng)，它的理想狀況是保持CPU有效運行。如果某個正在運行的進程轉(zhuǎn)入等待系統(tǒng)資源，操作系統(tǒng)就調(diào)度其他進程運行，從而保證CPU的最大利用率。如何使系統(tǒng)能夠保證較短的響應時間和較高的吞吐量，使得多個進程競爭CPU時保持公平、高效，是通用操作系統(tǒng)所追求的目標。但對于實時操作系統(tǒng)而言，它的調(diào)度算法是基于POSIX規(guī)定的基于事件驅(qū)動優(yōu)先級的調(diào)度算法，為了及時響應高優(yōu)先級進程，它寧愿犧牲整體效率。
　　調(diào)度的實現(xiàn)可以分為2步來完成：
　?、俸螘r啟動調(diào)度，即解決調(diào)度啟動時機的問題；
　?、谠趺凑{(diào)度，按優(yōu)先級調(diào)度就是要找到系統(tǒng)當前優(yōu)先級最高的進程，然后進行上下文切換。
　　在實時系統(tǒng)中，只有當就緒進程集合發(fā)生變動時才有調(diào)度的需要，而就緒進程集合的變動只可能發(fā)生在幾種情況下：
　?、龠\行中的進程受阻或自動放棄CPU；
　　②系統(tǒng)中新建了進程；
　?、圻\行中的進程“自殺”或“被殺”；
　?、苓\行中的進程喚醒了某個線程；
　?、葜袛喾兆映绦蚪Y(jié)束時喚醒了其他進程。
　　理想情況下，實時系統(tǒng)在有高優(yōu)先級的進程轉(zhuǎn)入就緒態(tài)時，就應該立即啟動調(diào)度程序，響應高優(yōu)先級進程。但實際上卻存在著不可調(diào)度的時隙，稱為不可調(diào)度窗口：
　　①正在進行進程切換，不能進行調(diào)度；
　?、谥袛囗憫陂g，不能進行調(diào)度；
　?、圻M入臨界區(qū)，不能進行調(diào)度；
　?、?a href='http://m.1cnz.cn/tags/dma/' target='_blank' class='arckwlink_none'>DMA期間CPU已被掛起，不可能進行調(diào)度。
　　在實時系統(tǒng)里，必須努力縮小不可調(diào)度窗口。
　　在調(diào)度啟動的時機上，所有的實時操作系統(tǒng)基本一致。
　　那么接下來要做的就是尋找系統(tǒng)中當前最應該得到運行機會的進程，下面分別看一個最簡單的和比較復雜的實現(xiàn)。
　　1 μC/OS-Il的實現(xiàn)
　　在μC／OS-II里。只允許有64個優(yōu)先級且不同進程優(yōu)先級互不相同。把64個優(yōu)先級分成8組，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)位圖OSRdyGrp反映著哪一些進程組中有就緒進程。另外，各個進程組的標志位在位圖中的位置也是有規(guī)律的，位置靠右邊的標志位代表優(yōu)先級較高的進程組，只要從右到左掃描位圖OSRdyGrp，碰到第一個非0的標志位就代表當前優(yōu)先級最高的就緒進程所在的進程組。這樣，就可以預先編制一個對照表，即數(shù)組。此數(shù)組就是OStJnMapTbl［］（該表的詳細描述可參閱參考文獻的88～90頁），以位圖OSRdyGrp的數(shù)值為下標，就可以直接得到優(yōu)先級最高者所屬組號。
　　8個標志位共有256種不同組合，所以這個數(shù)組大小是256。為了便于與μC／OS-II源代碼對照，把以O(shè)SRdyGrp的數(shù)值為下標，在OSTJnMapTbl［］數(shù)組中查得的值稱為組號y。知道組號y以后，就可以以此為下標在OSRdyTbl［］中得到相應的組內(nèi)位圖。同理，以這個位圖的數(shù)值OSRdyThl［y］為下標，又可以在OSUnMapTbl［］內(nèi)查得該組內(nèi)優(yōu)先級最高者進程號。將組號和組內(nèi)號拼合在一起，就得到了目標進程完整的進程號，即優(yōu)先級。再以此為下標，就可以從OSTcBPrioTbl［］中得到指向目標進程控制塊的OSTCBHighRdy。以下就是進程切換的工作了。
　　通過上面的分析，不難理解下面這樣的語句了：這個過程如此簡潔，其根本原因是μC／OS-II嚴格按優(yōu)先級調(diào)度，并且每個優(yōu)先級只有一個進程。如果優(yōu)先級的使用并非唯一，多個線程可以使用相同的優(yōu)先級，那就還有個相同優(yōu)先級的就緒進程之間怎樣調(diào)度的問題，這就使調(diào)度過程復雜化了。一些商品的實時操作系統(tǒng)，例如VxWorks，允許多個進程具有相同的優(yōu)先級，因為不支持不同進程可以有相同優(yōu)先級的系統(tǒng)，無法采用優(yōu)先級繼承算法來解決實時系統(tǒng)里令人討厭的優(yōu)先級反轉(zhuǎn)現(xiàn)象，但它不公開源代碼。下面選擇一個公開源代碼的實時操作系統(tǒng)Nut/OS進行分析。它有256個優(yōu)先級且允許不同進程具有相同的優(yōu)先級。在這樣的系統(tǒng)里，是不可能采用類似于位圖這樣的機制來實現(xiàn)調(diào)度的。
　　2Nut／OS的實現(xiàn)
　　為了敘述方便，設(shè)計一個完整的進程運行的情景來說明。另外Nut／0S中采用了線程的概念，在不分系統(tǒng)空間和用戶空間的系統(tǒng)中，進程等價于線程。而進程和任務本來就是同一個概念的不同叫法。Nut／Os是一個嵌入式實時操作系統(tǒng)，不分系統(tǒng)空間和用戶空間，所以以下的敘述中，線程、進程和任務混用，意思完全一樣。
　　在Nut／OS中，可以通過下面的函數(shù)創(chuàng)建一個線程：
　　
　　創(chuàng)建一個線程的過程，實際上就是從堆?？臻g中申請一個放置線程控制塊的空間，在這個空間中建立線程控制塊并完成對控制塊的賦值的過程。為了更好地說明線程控制塊的作用，下面用一個圖表來說明，如圖1所示。