嵌入式實時操作系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、隨著“后PC時代”的到來，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用已無處不在，所帶來的工業(yè)產(chǎn)值已經(jīng)超過了一萬億美元，正在成為信息產(chǎn)業(yè)新的增長點。面對日益復(fù)雜化和龐大化的嵌入式系統(tǒng)，在嵌入式設(shè)備中使用實時操作系統(tǒng)已成為一種必然的趨勢。近年來，我國在嵌入式實時操作系統(tǒng)發(fā)展方面取得了長足進步，但與國際上的發(fā)展仍然存在一定的差距，特別是在強實時性操作系統(tǒng)中，基本上完全依賴于國外。 針對國內(nèi)在嵌入式實時操作系統(tǒng)發(fā)展中的不足，本文對嵌入式實時操作系統(tǒng)進行了全面的研

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

3、斷，既滿足實時需求，又減少不必要的系統(tǒng)開銷，較好地解決實時性與系統(tǒng)效率之間的矛盾。 最后，在中斷管理方面，本文結(jié)合平臺處理器的特點，采用統(tǒng)一接管的思想來處理系統(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，對于MIPS處理器最少只需5次出入棧操作。另外，通過引入雙堆棧機制，有效地解決了中斷嵌套時可能引發(fā)的堆棧溢出問題。 同時，針對目前電池相對于嵌入式系統(tǒng)功耗的發(fā)展相對滯后