嵌入式实时操作系统的实时性和可靠性研究

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1、万方数据2008年8月电脑学习第4期嵌入式实时操作系统的实时性和可靠性研究枣陶甲寅”刘晓魁”’摘要：研究了如何提高嵌入式实时操作系统的实时性和可靠性问题。关键词：嵌入式实时操作系统实时性可靠性抢占式调度激内核中断中围分类号：TP316．2文献标识码：A文章编号：1002—2422(2008)04--0005-02StudyonTimelinesandReliabilityofEmbeddedOperating-SystemTaoJiayinLiuXiaokuiAbstract=Thepaperstudieshowtoimprovethetimelines

2、andreliabilityofembeddedoperating-system．Keyword：EmbeddedOperating-SystemTimelinesReliabilityPreemptiveSchedulingMicro-kernelInterruption1抢占式调度在嵌入式实时操作系统(RTOS)中，线程按照其优先级顺序执行。如果一个高优先级的线程准备运行时，将在一个短的、有限时间间隔内从任何可能正在运行的低优先级进程接管CPU。另外，高优先级的线程能够不被中断地运行，直到已经完成了需要做的事情。这种方法就是抢占式调度，保证了高优先级

3、线程始终满足其最终期限。保证高优先级的进程和线程的同时确保不会使其它进程处于“饥饿”状态的关键是要执行进程限制。通过对执行进程调整或在响应加载的过程中进程控制，开发人员能够限制这些活动消耗的CPU时间比例，并支持低优先级进程获得对CPU的共享。抢占式调度仅在高优先级线程在一个短的、有限时间段内抢占低优先级线程的情况下有效，否则系统将不可能预测要花费多长时间来执行一个给定的操作。可以将线程看作是最小的“执行单元”，而将进程看作是一个或多个线程的“容器”，进程定义了线程将要在其中执行的地址空间。将所有的线程放在几个大的进程中将是错误的，因为线程提供的切换速度

4、更快。虽然线程能实现并行处理优势因而适合于某些设计，但是将一个应用分成多个内存保护的进程使得代码更容易调试，提供了更好的错误隔离和恢复能力，并允许系统进行新功能的动态升级。2可抢占的内核在R’roS中，内核操作是可抢占的。尽管仍然会存在一些时间窗口，在这些时间窗口中可能没有抢占，但这些时间间隔应该是相当短暂的，通常在几百纳秒。另外必须有一个关于抢占被推迟或中断被禁止的时间上限，这样开发者可以确定最坏情形下的等待时间。为实现此目标，操作系统内核需尽可能简洁，只有具有较短执行路径的服务才被包含在内核中，任何需大量工作的操作必须被安排到外部进程或线程。这种方法

5、有助于通过内核确保最长的不可抢占代码路径具有一个时间上限。收稿日期：2007一11-05·湖南省教育厅科研项目(06D059)。··陶甲寅湖南生物机电职业技术学院实验师(长沙410127)。···刘晓魁湖南生物机电职业技术学院副教授(长沙410127)．2．1优先级继承假定系统有三个进程见图l：A、B、C。现假定A已经请求C执行一个计算，而在这期间，B突然需要C的服务。因为B拥有比A更高的优先级，所以一般会认为C将立即挂起A的请求并将转向为B服务．但是实际情况并非如此，因为C比B具有更高的优先级，所以B不能阻止C完成当前的工作。图1进程调度示意图图2微内

6、核架构示意图从效果上看，低优先级的进程A占用了更高优先级进程B的CPU时间，这是引入优先级继承的原因。通过使用RTOS提供的优先级继承机制，系统可以在A发出请求的情况下，让C继承A的低优先级。通过这种方式，B能够在任何时候抢占A的请求。如果一个应用程序分布于几个通过网络连接的处理器，那么RTOS也应该支持分布式优先级继承，这样可以按照优先级的顺序处理来自多个处理器的请求。如果没有优先级继承，一个多处理器系统可能会落入无限的优先级倒置和死锁中。2．2中断处理为了获得对外部事件的及时响应，将最小化硬件中断发生到执行该中断的第一条代码的时间很重要。这个时间间隔

7、称为中断延迟，为了保证中断延迟尽可能小，RTOS应该在几乎所有时间内都支持产生中断。3如何提高可靠性提高RTOS的可靠性的关键取决于RTOS的架构。例5万方数据2008年8月电脑学习第4期物流MIS中的信息技术研究陈广山’摘要：论述了物流系统中的信息技术。关键词：物．柬信息技术数据挖掘GISGIx3中图分类号：TIY399文献标识码：A文章编号：1002—2422(2008)04-0006—02TheApplicationResearchofITinLogisticsMISChenGuangshanAbstract：Thepaperdiscussesth

8、e1TofLogistisMIS．Keyword：LogisticsITData