實時操作系統(tǒng)的內(nèi)核-閱讀頁
2025-06-02 11:06本頁面
【正文】 法 單調(diào)速率調(diào)度算法主要用于分配任務(wù)的優(yōu)先級。任務(wù)的執(zhí)行頻率越高，其優(yōu)先級越高 。 任務(wù)間的通信 在多任務(wù)的實時系統(tǒng)中，一項工作可能需要多個任務(wù)或多個任務(wù)與多個中斷處理程序（ ISR）共同完成。在實時操作系統(tǒng)中提供了 任務(wù)間的通信與同步機(jī)制 以解決這個問題。任務(wù)能以單向同步和雙向同步方式與另一個任務(wù)或中斷處理程序同步處理 。 任務(wù)間的通信 任務(wù)間的通信有兩種方式： 共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 和 消息機(jī)制 。共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的類型可以是全局變量、指針、緩沖區(qū)等。否則，會導(dǎo)致競爭和對數(shù)據(jù)時效的破壞。實現(xiàn)互斥比較常用的方法有： 開 /關(guān)中斷、設(shè)置測試標(biāo)志位、禁止任務(wù)切換以及信號量機(jī)機(jī)制 等。 *設(shè)置測試標(biāo)志位 方法指在使用共享數(shù)據(jù)的兩個任務(wù)間約定時，每次使用共享數(shù)據(jù)前都要檢測某個事先約定的全局變量。 *禁止任務(wù)切換 指在進(jìn)行共享數(shù)據(jù)的操作前，先禁止任務(wù)的切換，操作完成后再解除任務(wù)禁止切換。 *信號量 在多任務(wù)的實時內(nèi)核中的主要作用是用做共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或共享資源的互斥機(jī)制，標(biāo)志某個事件的發(fā)生，以及同步兩個任務(wù)。 消息機(jī)制 任務(wù)間的另一種通信方式是使用消息機(jī)制。消息通常是一個指針變量，指針指向的內(nèi)容就是消息。 *消息郵箱通常是內(nèi)存空間的一個數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。對消息隊列的操作和對消息郵箱的操作的操作基本相同。與任務(wù)通信不同的是，信號量的使用不再作為一種互斥機(jī)制，而是 代表某個特定的事件是否發(fā)生 。 *單向同步 ：標(biāo)志事件是否發(fā)生的信號量初始化為 0。另一個任務(wù)或中斷處理程序在進(jìn)行操作時，當(dāng)該事件發(fā)生后，將該信號量置為 1。 *雙向同步 ：兩個任務(wù)之間可以通過兩個信號量進(jìn)行雙向同步。 存儲器管理 存儲器管理是提供對內(nèi)存資源的合理分配和存儲保護(hù)功能。 通常的操作系統(tǒng)，資源充足，實時要求不高，其內(nèi)核主要考慮提供更好的性能和安全機(jī)制。 嵌入式實時操作系統(tǒng)的存儲管理相對較為簡單。這種存儲機(jī)制不能提供實時系統(tǒng)所要求的時間確定性，對于大多數(shù)嵌入式實時應(yīng)用來說，響應(yīng)和運(yùn)行時間的確定是至關(guān)重要的。 在大多數(shù)嵌入式實時操作系統(tǒng)中，內(nèi)核把內(nèi)存分成多個空間大小不等的分區(qū)，每個內(nèi)存分區(qū)又分為許多大小相同的塊。實時系統(tǒng)中時鐘用來產(chǎn)生周期性的時鐘節(jié)拍信號。 一個時鐘節(jié)拍（ Tick）值是用戶應(yīng)用系統(tǒng)的最小時間單位。系統(tǒng)每隔 20ms，實時時鐘就會產(chǎn)生一個硬件中斷，通知系統(tǒng)執(zhí)行與定時或等待延時相關(guān)的操作。 實時內(nèi)核的中斷管理與一般的操作系統(tǒng)內(nèi)核的中斷管理大體相同。 嵌入式技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢 發(fā)展趨勢： *經(jīng)濟(jì)性 *小型化 *高速度 *智能性 嵌入式系統(tǒng)是將先進(jìn)的計算機(jī)技術(shù)、半導(dǎo)體技術(shù)、電子技術(shù)和各個行業(yè)的具體應(yīng)用相結(jié)合后的產(chǎn)物，這決定了它必然是一個技術(shù)密集、資金密集、高度分散和不斷創(chuàng)新的知識集成系統(tǒng)。
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