嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著“后PC時(shí)代”的到來(lái)，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已無(wú)處不在，所帶來(lái)的工業(yè)產(chǎn)值已經(jīng)超過(guò)了一萬(wàn)億美元，正在成為信息產(chǎn)業(yè)新的增長(zhǎng)點(diǎn)。面對(duì)日益復(fù)雜化和龐大化的嵌入式系統(tǒng)，在嵌入式設(shè)備中使用實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)已成為一種必然的趨勢(shì)。近年來(lái)，我國(guó)在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)發(fā)展方面取得了長(zhǎng)足進(jìn)步，但與國(guó)際上的發(fā)展仍然存在一定的差距，特別是在強(qiáng)實(shí)時(shí)性操作系統(tǒng)中，基本上完全依賴于國(guó)外。 針對(duì)國(guó)內(nèi)在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)發(fā)展中的不足，本文對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)進(jìn)行了全面的研

2、究，特別在操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性方面做了深入分析，采用了多種提高系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的方法，從多個(gè)方面提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。 首先，針對(duì)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中基于優(yōu)先級(jí)搶占調(diào)度的特點(diǎn)，提出了一種改進(jìn)的多優(yōu)先級(jí)就緒隊(duì)列調(diào)度算法，使調(diào)度系統(tǒng)在強(qiáng)負(fù)載的情況下仍然能夠保證O(1)的時(shí)間復(fù)雜度，很好地保證了調(diào)度的穩(wěn)定性和實(shí)時(shí)性。 其次，提出了一種可配置的多粒度時(shí)鐘機(jī)制。在用戶自主配置時(shí)鐘粒度的基礎(chǔ)之上，采用雙精度時(shí)鐘機(jī)制，完全地區(qū)分普通時(shí)鐘中斷和高精度時(shí)鐘中

3、斷，既滿足實(shí)時(shí)需求，又減少不必要的系統(tǒng)開(kāi)銷，較好地解決實(shí)時(shí)性與系統(tǒng)效率之間的矛盾。 最后，在中斷管理方面，本文結(jié)合平臺(tái)處理器的特點(diǎn)，采用統(tǒng)一接管的思想來(lái)處理系統(tǒng)的外部中斷。為了減小中斷延遲，除了通常的接口，還向上層提供了一種快速中斷入口以加快中斷處理速度，對(duì)于MIPS處理器最少只需5次出入棧操作。另外，通過(guò)引入雙堆棧機(jī)制，有效地解決了中斷嵌套時(shí)可能引發(fā)的堆棧溢出問(wèn)題。 同時(shí)，針對(duì)目前電池相對(duì)于嵌入式系統(tǒng)功耗的發(fā)展相對(duì)滯后