嵌入式時間可預(yù)測操作系統(tǒng)PRET-Minicore設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、嵌入式系統(tǒng)在不同場景下具有不同需求。硬實時應(yīng)用環(huán)境下對嵌入式系統(tǒng)具有更高的要求，高安全性和高可靠性成為除了高性能之外的必要需求。這類系統(tǒng)如航空航天控制系統(tǒng)、核電站控制系統(tǒng)等對時間的要求非?？量?，錯失任務(wù)截止時間往往導(dǎo)致災(zāi)難性的后果。因此此類系統(tǒng)中以時間作為核心的設(shè)計方法逐漸被重視。在編程模型層和體系結(jié)構(gòu)層，高精確時間、高可重復(fù)性的設(shè)計成為當(dāng)前嵌入式研究領(lǐng)域熱門之一。本文為操作系統(tǒng)層面的時間行為研究，主要工作包括:
　　(1)提出了

2、程序在操作系統(tǒng)環(huán)境下時間可預(yù)測性的定義方法及評估手段。本結(jié)合程序時間可預(yù)測性的定義，分析程序執(zhí)行時間變化的影響因子，提出了程序在操作系統(tǒng)下時間可預(yù)測性的定義及測量方法，結(jié)合分析給出程序時間可預(yù)測性粒度劃分方法。
　　(2)分析了傳統(tǒng)操作系統(tǒng)對時間可預(yù)測性的影響以及服務(wù)體執(zhí)行流模型中消息推動機制所帶來的優(yōu)勢和不足，并分析了編程模型對系統(tǒng)執(zhí)行的影響及面向服務(wù)編程模型的優(yōu)勢。
　　(3)著重設(shè)計了基于精確時間平臺FlexPRET的

3、操作系統(tǒng)PRET-Minicore。針對FlexPRET中多硬件線程、硬件調(diào)度、時間確定執(zhí)行等特性，設(shè)計了多執(zhí)行流編程模型、軟硬結(jié)合的調(diào)度策略以及更為高效的通信機制，通過上述設(shè)計使得Minicore能夠在PRET上運行。同時保持了服務(wù)體執(zhí)行流中核心的消息推送機制。
　　(4)最后提出了基于此平臺的系統(tǒng)設(shè)計流程框架。討論了設(shè)計工具Ptolemy以及代碼生成方法，結(jié)合著名的TBD(Tunnel Ball Device)平臺進行實驗設(shè)計