開啟電腦的任務管理器，看著跳動的cpu使用率，發現很舒服。每乙個執行緒占用了多少cpu清清楚楚，也就能針對性的確認為啥你的電腦跑的慢了。
今天這篇筆記不講每個任務（或執行緒）cpu的使用情況，而是微控制器整體的cpu使用情況，先易後難嘛。
為什麼要知道這個呢？知道這個有啥用呢？我看的書少，就不寫官方話了，只說說自己的理解。
cpu使用率越高，意味著系統越繁忙，對於一些事情的響應也就越慢。比如你的電腦cpu使用率佔到90%以上，你會發現打字變慢了，滑鼠移動變慢了，這都是因為cpu占用過高，導致系統來不及處理你的鍵盤和滑鼠資料，所以才會有慢悠悠的表現。
電腦是非實時系統，要求不高，即使電腦變慢，電腦宕機，後果都不是很嚴重，但是如果說你的嵌入式系統是國防、醫療領域的，如果也出現了這些情況，那後果不堪設想。比如呼吸機突然出問題了，那麼對於病人來說，就是災難，所以醫療行業的產品都會經過嚴格的測試，否則不允許上市。
嵌入式系統使用的大部分應該都是實時作業系統，即所謂的rtos，它必須對外界的各種情況作出非常快的響應，如果不能，那你設計的系統就是有問題的。
那麼如何快速響應外界資訊呢？就看cpu使用情況了，cpu平時的使用率越低，越能快速響應。怎麼理解這句話？
比如一天時間裡，你要上8個小時的班，其他時間才屬於你自己，如果按一天來計算的話，你的cpu利用率是8/24=33.3%，其他時間可以快速響應其他事情，比如別人叫你出去吃飯，如果是在下班時間，你隨叫隨到，如果是上班時間，那麼叫了你也沒用，只能等下班之後才行。所以雖然你的cpu利用率才33.3%，但是上班的時候還是不能及時響應其他事情，因為上班是優先順序最高的任務（假設上班是最高優先順序任務）。
這個例子可能不是很好，換成學生的例子可能更好一些。比如乙個學生，每天上7節課，課間都有休息時間，假設還是要上8小時，但是因為中間不是連續的，所以雖然你的cpu利用率還是33.3%，但是你在課間時總能對一些其他事情做出快速響應，所以整體效能可能比前乙個例子好一些。
所以設計系統時，千萬別讓乙個高優先順序任務持續占用cpu太長時間，如果可能的話，盡可能拆分長任務，否則低優先順序的任務很可能無法及時執行，外在表現是，系統卡了。
看完這個，很多人就會想了，我的系統該怎麼計算cpu使用率呢？對了，我的系統是裸機的……
不好意思，裸機系統cpu使用率100%，算不了……
那好，帶作業系統的怎麼算，比如ucos、freertos、rt-thread？
嚴格來說，如果不採用休眠等機制的話，不管是裸機還是作業系統，cpu使用率都是100%。
為什麼這麼說呢？你看系統的cpu使用率的計算方法就知道了（這裡說的是rtos中簡單的計算方式，而不是電腦那種，那種計算應該比較複雜，魚鷹也不清楚）。
簡單的說，乙個作業系統裡有很多使用者任務，還有乙個特別的系統任務，就是空閒任務。這個任務平時啥也不敢，就在那裡空跑，cpu沒有其他任務執行的時候，就會跑到空閒任務中執行。
除了空跑，空閒任務還有什麼特點？優先順序最低，不允許掛起空閒任務，即該任務永遠處於就緒狀態。
正因為這些特點，它變得非常特殊，也是我們能夠計算cpu使用率的核心所在。
說白了，所謂的cpu使用率計算，就是先計算空閒任務的執行時間，然後反推其他任務的執行時間。
比如說，1秒時間內，空閒任務執行了700毫秒，那麼空閒任務的cpu使用率是70%，反推一下，其他任務的使用率就是30%。但是特別注意的是，這裡說空閒任務執行700毫秒，不是說空閒任務持續不斷的執行了700毫秒，而是中間穿插了其他任務的執行，中間穿插就是300毫秒執行其他任務的時間。
看這個圖就清楚了：
事實上，1秒時間內的任務切換遠比上圖顯示的要多的多，只是為了更好的說明，才沒畫那麼多切換過程。
真正好的系統，乙個任務不會長時間占用cpu，而是會不停的主動交出使用權，像上圖任務2有100毫秒的占用，如果這個是高優先順序任務，那麼低優先順序的任務的響應肯定在100毫秒以上了。
當然，如果說這個響應時間滿足設計要求，那麼在系統任務數比較少的情況下，倒是無所謂的事情。
可能你還有疑惑，你怎麼不說說空閒任務啊，空閒任務有長達300毫秒的cpu占用哩！
不好意思，真不需要說它，因為它的優先順序任務最低，所以如果說它能在300毫秒內持續執行，那肯定是因為沒有其他任務需要處理才會讓空閒任務一直執行的。
為什麼這麼說呢？因為在作業系統中，除了主動切換任務外，還有被動切換一說。
所謂主動切換任務，就是任務本身認為自己執行完了，然後自己主動呼叫系統函式進行切換，比如系統延時函式等；而被動切換有所不同，被動切換是時時刻刻都在發生的，只要滿足條件，那麼你的任務可能還沒有完全執行完畢，就可能切換到其他任務先執行了。
怎麼理解呢？假如四個人組成乙個小組討論問題，其中乙個是小組長（作業系統），小組長有絕對發言權，可以隨時打斷其他成員（任務）的發言，所以當組員發言時，他每隔幾分鐘都會檢查一下，看看誰舉手準備發言，一旦發現有等級高的成員舉手，那麼不管目前發言的組員是否發言完畢，小組長都會立刻讓高等級的組員先發言，等他發言完畢，才會讓之前未發言完成的組員繼續發言。這樣可能不是很人性，但是確實能保證高效！
在上面這張圖中，其實還有乙個非常重要的東西沒有畫出來，那就是作業系統每隔一段時間對就緒任務的檢查。在作業系統中，這種檢查工作一般是由定時中斷完成的（stm32中有專門為作業系統準備的定時中斷，即systick）。
中斷是凌駕於所有任務（或執行緒）之上的超級任務。
但是檢查時間（即中斷時間）也是有講究的，如果檢查時間過短，那麼整個系統就會忙於切換任務，花費在任務切換的時間佔比就會很大；而檢查時間過長，那麼高優先順序任務就不能得到更快速的響應，所以這個時間一定要謹慎選擇。
一般來說，任務切換cpu佔比在1%以內應該是比較好的（這個沒有理論依據哈，我瞎寫的），即如果各個任務只呼叫乙個延時函式，如果你的cpu占用在這個範圍，那麼就是比較合適的。
當你學會了cpu使用率計算，不如嘗試著修改中斷時間，你會發現不同的中斷時間，cpu使用情況是不同的，原因就在於作業系統本身的消耗！
51微控制器（2） 微控制器是什麼
1.什麼是ic？ic integrated circuit 積體電路，就是用微器件為積木，去搭建乙個具備一定功能的電路板。以前沒有微器件的時候，需要用很大的電路板才能實現乙個功能，微器件可以小到mm甚至nm級別，把這些電路做在一起，用塑料外殼封裝起來就形成了ic晶元，用的是半導體工藝。2.什麼是cp...
微控制器中XPL指令是什麼 小小微控制器！（一）
現在機械裝置的逐漸發達，慢慢已經形成了自動化的特點，但是我們想過沒有，是什麼讓機器有條不紊的在執行，是程式，現在的多數機器使用的是高階語言例如c，c 等等，但是它們的基礎是低階語言，微控制器，今天小白給大家介紹一下微控制器！現在的微控制器學習適用於剛剛學習機械的同學們，小白上學期剛剛和老師學習了一些...
微控制器中SDZ是什麼意思 合泰微控制器ADC轉換程式
內容 旋轉變阻器改變ad轉換的數通過4為led顯示出來 數碼管段碼接法a pd0,b pd1.g pd6,h pd7 數碼管位碼接法om0 pc0.com4 pc3 ad輸入腳 pa0 include ht66f50.inc org 0000h jmp a1 org 0014h 多功能中斷入口位址 ...