一種嵌入式操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性分析與改進(jìn)研究.pdf

1、本文首先對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性問(wèn)題作了相關(guān)理論研究。對(duì)提出實(shí)時(shí)性問(wèn)題的意義，以及影響實(shí)時(shí)性的相關(guān)因素都作了深入闡述。然后，選擇μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)操作系統(tǒng)作為研究對(duì)象，分析了它的體系結(jié)構(gòu)，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了μC/OS-Ⅱ中存在的一些實(shí)時(shí)性方面的不足，最后針對(duì)這些不足給出了一些解決方案。 μC/OS-Ⅱ可以從調(diào)度機(jī)制、時(shí)鐘中斷管理機(jī)制和內(nèi)存管理機(jī)制等三個(gè)方面進(jìn)行改進(jìn)，其中論文給出了前兩個(gè)方面的改進(jìn)方案及其實(shí)現(xiàn)，而對(duì)內(nèi)存管理機(jī)制進(jìn)行了總結(jié)。

2、 1)在調(diào)度問(wèn)題上，主要對(duì)優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)的抑制方案作了完善。原內(nèi)核中使用了優(yōu)先級(jí)極限算法，雖然可降解優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題，但在實(shí)際使用中很不方便，因此添加了優(yōu)先級(jí)繼承算法模塊。 2)在時(shí)鐘中斷問(wèn)題上，主要為μC/OS-Ⅱ添加ATR模塊。原內(nèi)核中采用的是傳統(tǒng)的周期性時(shí)鐘中斷服務(wù)ISR，該ISR會(huì)周期性的檢查是否有高優(yōu)先級(jí)任務(wù)需要調(diào)度，這就會(huì)產(chǎn)生一些不必要的時(shí)鐘中斷ISR。而采用ATR算法后，可以阻止這些ISR中斷的運(yùn)行，從而提高μC/

3、OS-Ⅱ在微秒級(jí)上的響應(yīng)速度和執(zhí)行性能。 對(duì)上述的算法都是采用添加相應(yīng)模塊的實(shí)現(xiàn)方式，而不是修改整個(gè)內(nèi)核結(jié)構(gòu)，因此定義了模塊相應(yīng)的編譯選項(xiàng)，這樣可以針對(duì)具體的應(yīng)用情況，來(lái)決定是否調(diào)用這些功能模塊中的API，做到具體應(yīng)用具體處理。 最后搭建了一個(gè)基于ARM處理器的S3C44BOX嵌入式系統(tǒng)作為目標(biāo)平臺(tái)，對(duì)內(nèi)核改進(jìn)方法的可行性作了驗(yàn)證，并利用開發(fā)工具BC++3.1和ADS1.2測(cè)試了一些相關(guān)數(shù)據(jù)，從而對(duì)引入這些算法的優(yōu)勢(shì)和不