1、执行到阻塞、阻塞到就绪、就绪到执行，都会引起上下文切换，即调度。以下以armv7-m为例，探讨实现原理：在arch/arm/src/armv7-m目录下，up_savestate（）和up_restorestate（）函数用于保存当前执行的A线程现场数据和恢复B任务的数据，实现上下文切换。
2、首先，clock_nanosleep（）的实现通过nxsig_nanosleep函数处理，它会清空信号集并检查是否有需要处理的信号。如果有，会移除对应信号并可能将其添加到信号队列中，否则，会启动watchdog定时器，阻塞任务并进入等待信号状态。
3、当任务被创建后，它将进入调度流程。任务第一次被调度是基于其优先级和任务列表的结构，而定时器中断、互斥锁释放、内存管理操作、系统调用和信号处理等事件都会触发相应的调度逻辑。每一个调度决策都会影响任务的执行顺序，确保系统的高效运行。
4、NuttX操作系统中的信号机制是实现任务间通信的重要手段，它在任务块tcb（Task Control Block）结构体中的group部分进行管理。tcb结构体包含了与信号处理相关的关键元素，如group中的sa_handler、sa_flags和sa_mask等。在任务创建并首次调度时，会调用nxsig_default_initializes函数来初始化信号。
5、NuttX系统中，每个任务列表是一个双向链表，确保了任务的有序性和高效调度。在任务创建过程中，内核堆上分配的任务栈和TLS区域确保了任务的独立性和资源的有效管理。任务控制块的初始化包括了PID、优先级和任务执行入口的设定，这些信息是任务调度和执行的基础。任务创建的最终目标是激活任务并开始执行。
实时操作系统的工作状态任务状态包括运行、就绪、挂起和冬眠，每个状态代表了任务的不同处理阶段。系统通过时间片调度，确保每个任务按优先级获得CPU访问权。总的来说，嵌入式系统由处理器、RTOS、多任务管理等元素组成，它们共同决定了系统在实时性、效率和任务管理方面的性能。
总之，实时调度技术在实时系统中起着至关重要的作用，通过抢占式和非抢占式调度、静态表驱动和优先级驱动策略，以及静态优先级和动态优先级调度，确保任务能够高效执行，满足实时性和预测性要求。
在实际嵌入式开发中，关于任务堆栈，尽量设置大一些，并减少递归调用，防止堆栈溢出。优先级方面，将重要任务优先级提高，数据源头优化级提高，并给予被动挂起或主动释放CPU的机会，以便低优先级任务运行。优先级相同的情况下，可选择FIFO或时间片轮转。
在使用FreeRTOS时，需要进行硬件准备，配置FreeRTOS，创建任务，并使用RTOS API进行任务管理和通信操作。通过合理地调度任务、管理资源和进行任务间通信，可以实现复杂的嵌入式应用程序。
FreeRTOS的任务调度通过链表数组xReadyTasksLists实现，当任务需要进入就绪态，需将TCB的xGenericListItem插入相应优先级的链表。调度首先按优先级从高到低寻找不为空的链表，优先级高的任务优先执行。当多个高优先级任务存在时，会采用轮转调度算法。
深入探索嵌入式实时操作系统：内核调度的艺术与实践 在嵌入式系统的世界中，操作系统内核犹如大脑中枢，巧妙地管理着各种任务的运行。它的工作原理，就像驾校中的调度机制，将学员分为就绪与等待两部分。就绪表，如同学员在等待练车机会，而等待表则记录那些需要稍作休息的学员。
休眠状态：在此状态下，任务未激活或已完成，不会被调度器选取执行。任务处于待机模式，等待某个事件或条件的实现。在此阶段，任务不消耗系统资源，以节省能源并提高系统效率。 就绪状态：任务已准备好执行，但尚未获得CPU资源。
休眠态、就绪态、运行态、挂起态、被中断态。休眠态：在休眠态下，任务尚未被激活或已经完成，不会被调度执行。任务处于等待某个事件发生或等待特定条件满足的状态。在这种状态下，任务暂时不占用系统资源，以节省能量和提高系统效率。就绪态：就绪态表示任务已经准备好执行，但还未得到CPU的分配。
TASK_RUNNING：进程当前正在运行，或者正在运行队列中等待调度。TASK_INTERRUPTIBLE：进程处于睡眠状态，正在等待某些事件发生。进程可以被信号中断。接收到信号或被显式的唤醒呼叫唤醒之后，进程将转变为 TASK_RUNNING 状态。
实时操作系统的工作状态任务状态包括运行、就绪、挂起和冬眠，每个状态代表了任务的不同处理阶段。系统通过时间片调度，确保每个任务按优先级获得CPU访问权。总的来说，嵌入式系统由处理器、RTOS、多任务管理等元素组成，它们共同决定了系统在实时性、效率和任务管理方面的性能。
实现过程包括对GPIO功能的简单设计，用于指示系统状态，以及通过HDMI接口在显示器上显示界面，支持三个线程进行字符串发送、接收和即时信息刷新。实现流程包含编译、Makefile设计和使用arm-none-eabi-V2交叉编译器完成kernel.img的生成。
设计实时嵌入式系统时，关键要素包括任务调度、中断处理、资源管理和实时性保证。任务调度需确保多任务执行符合优先级和时间限制，中断处理及时响应外部事件，资源管理合理分配和共享，避免冲突与竞争，实时性保证需通过合理设计任务周期、优先级和调度策略实现。以AVR单片机为例，可实现简单实时任务调度。
在ucos中，任务调度由任务调度器来完成。任务调度器的主要工作有两项：1，从任务就绪表中查找具有最高优先级别的就绪任务 2，实现任务的切换。ucos中有两种调度器：一种是任务级的调度器，另一种是中断级的调度器。任务级的调度器主要有OSSched（）来实现。而中断级的调度器由OSIntExt（）来实现。
简单地说，嵌入式系统集系统的应用软件与硬件于一体，类似于PC中BIOS的工作方式，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点，特别适合于要求实时和多任务的体系。嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，它是可独立工作的“器件”。