即時作業系統是如何演進的

在小型MCU上面用的工作排程(Task Schedule)Bee整理了一下。
發現從使用硬體中斷，到即時作業系統(RTOS)之間有演進的程序。

1.Round-Robin:不使用中斷，只使用輪詢方式，做為排程。
2.Foreground/Background:只使用中斷，利用硬體排程。
3.Round-Robin with Interrupt:使用中斷及輪詢混合式排程。
4.Coroutine:將輪詢方式的排程改為經由軟體呼叫方式切換。並加入排程工作鏈，管理工作加入及移除。
5.Real-Time Operating System:現代即時作業系統，函式一下子增加了許多。工作切換可以利用設定事件(Event)方式，設定排程的條件。


前三種及RTOS在uCOS的書中有介紹，但Bee認為奇怪的是為何工作排程一下子變的如此複雜。
在使用中斷管理及現代作業系統之間，一定存在軟體可以管理，但又沒有強制切換的管理系統。
不幸的是，中間型式就像物種進化中的失落環節一樣，幾乎找不到資料。
後來才從Forth語言及Lua語言上找到Coroutine，Bee才確定有Coroutine這型排程管理系統存在。


以下就功能特性做一個比較：
1.Round-Robin:
    特性：這是最簡單的排程系統，但時間控制不精準。
    Task Control : Pulling
    Time Function : Depend on assemble code or instruction delay
    Data Exchange : Global variable
    State Machine : Run on open loop，state control by data

2.Foreground/Background:
    特性：將需要精準時間控制的工作放入中斷。
    Task Control : Interrupt
    Time Function : In interrupt using counter control function call
    Data Exchange : User control with protected global variable
    State Machine : Run on open loop，state control by data

    要解決問題：變數保護問題，假設有一個函式如下。
int temp;
void swap( int *x, int *y)
{
    temp = *x;
    *x = *y;
    *y = temp;
}
    這個函式若由main()及中斷中都有使用到，則會發生變數衝突問題。這個問題則要由工程師自己注意。

3.Round-Robin with Interrupt:
    特性：加入多種工作時，要改成這個結構。
    Task Control : Interrupt/Pulling
    Time Function : Interrupt Function/Interrupt Flag to Round-Robin Function
    Data Exchange : User control with protected global variable/Global Variable
    State Machine : Run on open loop，state control by data

4.Coroutine:
    特性：加入工作管理，可以加入及移除工作項目
    Task Control : O.S. Function/Interrupt
    Time Function : Interrupt Function / O.S. Function
    Data Exchange : Global Variable
    State Machine : Program Structure Control

   

5.Real-Time Operating System:
    特性：現在作業系統功能
    Task Control : O.S. Function
    Time Function : O.S. Function
    Data Exchange : O.S. Function
    State Machine : Program Structure Control