在实时系统开发中，保证时间确定性是非常重要的要求，一般可以通过减少关中断，减少任务锁等机制保证实时性。本文介绍了提升实时任务时间确定性的三个重要的原则：避免进行IO操作；避免动态内存申请；避免递归调用。
一. 避免进行IO操作
在实时操作系统中，时常将文件系统、串口等设备都纳入IO系统的管理。IO设备分为块设备和字符设备，这两种设备操作时的时间不确定性原因有所差异。
1. 块设备
文件系统是一种典型的块设备。在IO系统中，通过信号量来保证对这些设备访问的独占性。一个实际的场景是：高优先级任务A打断了低优先级任务B的执行并进行文件系统读写，如果此时任务B在正在读写文件系统，任务调度器会将任务B的优先级提升，等任务B尽快完成最小粒度的文件操作，任务A才能得到执行。因此任务A的操作时间是不确定的。
文件系统常见的存储介质是Flash或磁盘，对它们的操作时间也是不确定的。
2. 字符设备
字符设备，如串口TTY、socket等，它们数据发送都是有一定的速率的，如果向这样的设备快速写入大量数据时，就会将发送缓冲占满，如果任务需要写入的数据量超过发送缓冲空余容量时，任务就会挂起，等到缓冲中的有足够空间后，对IO的写操作才能返回，这就造成了任务执行时间的不确定。
一些函数的操作有可能和IO操作相关联，这些函数也不能在有实时性要求的任务中调用。比如printf，它会输出到标准输入输出接口，如果标准输出接口是串口TTY，在调用printf时就有可能发生阻塞。进而造成任务执行时间不确定。
二. 避免动态内存申请
动态内存申请最常使用的算法是“最先匹配”算法。使用该算法申请内存时，程序沿着内存块链表，找到第一个能放下申请容量的内存块时，就从该内存块中分出指定容量的内存并返回指针。在一个系统中，如果经过了多次内存动态申请和释放，内存碎片会有很多，因此找到合适容量的时间是不确定的。
三. 避免递归调用
递归调用时，何时能够达到中止条件是不完全确定的，这就造成了程序执行时间的不确定。另外，递归调用会使用到栈，如果递归次数过多，还会发生栈溢出的问题。因此，在实时系统中，要尽量避免递归调用。使用开源库Mini-XML解析XML文件时，就需要使用到递归调用。
四. 结论
从上面的分析可知，避免进行IO操作、避免动态内存申请和避免递归调用可以提升实时任务的时间确定性。
