一種嵌入式操作系統(tǒng)的實時性分析與改進研究.pdf

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

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

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