前后台代码结构及缺陷

前后台代码

这是最常见、最简单的单一顺序执行的代码结构， 也就是裸机程序。

后台: 在主循环中调用相应函数完成相应的操作。

前台: 主要是终端服务程序，在这里处理异步事件，时间相关性很强的关键操作必须依靠终端服务程序来保证。

存在的问题

1. 实时性不能得到保证

例如，在前台代码中有如下设置：

void isr (void) {
    flag1 = 1;
    flag2 = 1;
    doSomeTings();
}

在后台代码中有如下设置：

int main() {
    for (;;) {
        if (flag1 == 1) {
            doSomethingForISR1();
            delay2s();
        }
        if (flag2 == 1) {
            doSomethingForISR2();
        }
    }
}

在isr()中将flag1、flag2同时置1， 那么由于在处理flag1事件的时候需要延迟2S，但要求flags2事件在0.5S内处理完毕，这种情况下，flag2的事件处理就无法保证其要求的实时性

2. 存在CPU空转的情况，CPU利用率不高，白白浪费功耗

考虑如下代码：

void doSomethingForISR1(void) 
{
    // Some Code
    while (!resourceReady) 
    {
        if (++delag >= TIME_LIMIT_1S) 
        {
            return -1;
        }
    }
}


int main() {
    for (;;) {
        if (flag1 == 1) {
            doSomethingForISR1();
            delay2s();
        }
        if (flag2 == 1) {
            doSomethingForISR2();
        }
    }
}

上述代码中，doSomethingForISR1()需要等待资源可用才能继续执行，这可能会白白浪费一秒钟在循环检测标志位上。

3. 强迫人按照机器的顺序工作方式思考编码。当执行的任务越多，代码结构越复杂，编码难度就越大

对于人类的思维方式来说，如果我们同时遇到多个事件需要处理，且每个事件需要一个标志位来触发，我们希望观察多个标志位，可以同时处理多个事件，当标志位触发的时候，就去处理这个事件，而不与其它事件相关，不需要去考虑，我们希望这是一个并行的过程。
但是对于前后台结构的裸机程序来说，这些事件是顺序的，导致我们必须去考虑他们的执行顺序，这让处理事件变得复杂。

裸机程序存在缺陷的根本原因

一般而言我们只有一颗CPU，所有代码都是顺序执行的，因此处理所有事件也都是顺序的

解决方案

RTOS