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《基于Linux的实时操作系统的分析与研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、第%%卷第(期小型微型计算机系统^U5k%%WUk(%##"年(月2LWLi2LMGNOjOH12JE6/%##"文章编号!"###$"%%#&%##"’#($"#"($#)基于=>?@A的实时操作系统的分析与研究邢国良"韦宏利"伍卫国"陈剑%"&西安交通大学新型计算机研究所陕西西安B"##)C’%&西安交通大学计算机软件研究所陕西西安B"##)C’摘要!本文讨论了实时操作系统的现状及标准D48E-作为实时应用的一些不足,并从实现机制上分析了造成这些不足的原因/在此基础上,深入分析了现有的实时D48E-操作系统的特性和设计实现原
2、理,并对进一步的工作提出了展望/关键词!实时操作系统FD48E-FGHD48E-F任务调度F中断模拟F时间精度F进程通信中图分类号!HI+C"文献标识码!JK引言如任务必须在时限内完成,否则会产生不可预料的后果,这种实时系统称为硬实时系统&a3ZTZ;35$<4;QbQ<;’c"d/若偶尔随着基于L8<;5微处理器芯片的兼容IM机性价比的不超过时限不会对实时应用造成损害,则称为软实时系统&QU[<断提高,在实时应用领域,兼容IM机及基于兼容IM机的工c"dZ;35$<4;QbQ<;’,如视频会议系统,偶尔的图象帧损失是控
3、机&如IM"#)’得到了越来越广泛的应用/而实时系统的应可以接受的/用需求也发生了很大变化,现代的实时应用往往要求大容量与时限的保证性直接相关的是系统的最坏情况参数,同的数据处理能力,复杂的图形用户接口0网络支持等/这就对VWLX一样,D48E-操作系统的设计目标是取得最优平均性实时操作系统提出了更高的要求/能,因此有很多方面无法满足实时系统的要求/现在流行的实时操作系统&GHNO’可分为两类!第一类‘/K进程调度问题以现有的操作系统为基础,扩充了实时特性/基于PNO的有D48E-的核心是不可抢先的,采用基于固定时间片的可M<3
4、QR,STUQ等,由于PNO的单任务和不可重入特性,这些系变优先级调度c%d,当一个低优先级的进程由于调用系统JIL统只能满足简单的实时应用/基于VWLX有P464<35VWLX而进入核心状态后,除非当前进程需要等待资源释放而挂起,等,通过下文中对标准D48E-的分析&同样适用于VWLX系否则后来的高优先级的进程只能等待当前进程完成系统调统’可以看出,由于类VWLX分时操作系统的设计目标是取用,而系统调用的完成时间有很大的不可预测性,这对一些要得最优的平均性能&3Y;Z36;S;Z[UZ38];’,因此这些系统只求高优先级进程
5、立即抢占MIV的实时应用是不能满足要求能适应有限的实时需求/第二类是专用的实时操作系统,如的/^-_UZRQ等,可满足广泛的实时系统的需求/但存在价格昂‘/‘进程同步与互斥问题贵,应用开发环境缺乏等缺点/D48E-采用了信号灯的方法来保证进程的互斥与同步,D48E-操作系统是基于IM机的免费的类VWLX开放式由于频繁的信号加锁及解锁操作会影响系统的整体性能,因操作系统,并采用了源代码开放的发布策略/由于全世界各地此D48E-采用了粗粒度的策略c%d,信号的加锁及解锁会有较的D48E-用户和开发者的不断努力,D48E-已成长为高稳
6、定长间隔/因此系统的最坏情况下的性能较差,往往无法满足许性的,性能优异的操作系统,基于D48E-开发一个开放的0标多硬实时应用的要求/准的0高效廉价的实时操作系统是完全可行的/cfd‘/e内存上锁问题本文首先分析了标准D48E-作为实时操作系统所面临的D48E-采用了虚拟内存管理技术,进程运行所需的内存问题,然后深入剖析了现有的实时D48E-系统的特性和实现常常会被换入g换出磁盘,会非常耗时/实时应用有时需要把机理,最后对以后的工作提出了展望/关键进程锁在内存中,不被换出,而标准的D48E-无法满足这种要求/‘标准=>?@A作为
7、实时应用所存在的问题‘/h时间精度及定时器问题实时系统的特性主要有三点!高可靠性0及时性和时限的操作系统必须对时间精度和时钟中断处理的时间开销进保证性&T;3T548;6E3Z38<;;’/时限的保证性要求实时系统对行折衷考虑/时间精度越高,意味着时钟中断越频繁,而花在外部事件的响应时间或实时任务的运行周期满足时限要求/中断处理上的时间越多/D48E-通过对硬件时钟的编程产生收稿日期!%###$#*$%+收修改稿日期!%###$#($"*基金项目!西安交通大学校科研基金资助,编号%###$-..#+作者简介!邢国良,硕士研究生/
8、研究方向为实时操作系统0嵌入式计算机系统/1$2345!67-4869%:+/8;<韦宏利,工程师/研究方向为集散式控制系统0容错控制计算机0嵌入式系万方数据统等/伍卫国,博士研究生/研究方向为计算机应用0计算机网络等/陈剑,硕士研究生,研究方向为计算机网络安全
