文档介绍：槿旦大擎博士学位论文实时操作系统协同设计中的若干问题研究院系:计算机与信息技术系指导教师:完成日期:系统结构彭澄廉教授年日专业:姓名:邱卫东学校代码学号;
摘要第二,在分析软硬件任务本质区别的基础上,本文提出并实观了一种熬于统因为实时嵌入式系统的复杂度、性能、短上市时间等要求不断提高,嵌入式软件中的动态实时行为也越来越复杂,而这些动态实时行为常常由实时操作系统峁┦迪郑裕枰Q芯縍允应各种不同领域的应用:另一方面,随着可重配置逻辑技术的发展,现代可重配置器件不但能允许多个硬件模块布挝同时执行,而且可以在执行时动态配置不同的硬件任务,从而适应了现代嵌入式实时系统的高性能要求和动态任务执行场景。但是传统实时操作系统缺乏对可重配置器件的动态重配置的支持,所以研究提供对可重配置硬件任务的支持,具有重大意义。本文主要进行几个方面的研究工作:酋先,进行的系统级模黧研究,晷的怒提高整个设计摘象层次,在设计的早期进行高效的设计空间探索,提出了基于快速样机平台的系统级建模方法,克服了具体的与底层的硬件实现关联大,难以抽象的缺陷,系统缓中不毽雹含獒鍪主要特性,还懿禽动态可重醚鬟疆免课袢镆恍特殊特性,从而使得简层模型完憨,进而准确评估系统的实时性能。一多任务模型的,豫为琔K芄桓俸凸芾砼嘏渲米试瓷使用,懑过硬件任务鞭配置技术,掇高了资源利翔奉和任务并行性。定义了两种标准硬件线程接口,对总线型和星型通信拓扑结构支持。试验袭明,.能够在搬升系统性能的同时,有效缩减从软件实现到硬件实现的迁移时间。第三,进雩亍了司笤兔勾鑬譬廖袢跸6雀ㄝ司俊NA薸蓑】芍嘏澉延瞷譬任务的动态管理,要为硬件任务在可蘸配置器件上找到合适的配鬣位黄,并且进行配置后才能运行硬件任务。本文提出一种快速动态定位和实时任务调度算法,采耀最早鼗逯开始时黼谯走、最钱倦蹙白区域管理鞠配置重用懿谖度磊剩。实验表明,算法可以显著提商系统的总体设能。第四,进行了软件任务的调度分析研究。异构分布式系统已被广泛应用在实时嵌入式系统中,软件任务调度问题的目标是要在满足一定的性能指标和优先约素关系豹祸L嵯拢尉衾蛙贺∏搜牢葅壬务菝逶当分鼯策珞确定一耱势派葙执行颓序,合理分配到各处理机上有序地执行,以达到减少总的执行时间的目的。软件任务调度算法是进行嵌入式系统综合时,确保系统实现性能目标的一个关键问题,这怒一个一完全蠢题。瑗骞瓣算法主要怒痿发式算法,悭缝还有待撼裹。提出了“个新的异摘分布式系统的动态优先珼猅,
中图法分类号:关键字:算法,与现有算法比较可以嚣出,簿法可以商效降低调度长度。最后,传统一般采用软件方式实现,但是因为内核会占用处邂器执行时间和增加内存耗用,从而增绷软件应用程序的开销,所阻,研究了可酝置的片上系统中功能的硬件实现方法。如聚将的功能实现分为硬件实琰葶曩较件实觋,那么不经可良降繇实瑗的歼销;遣能傻硬较件巅分的粒凄熨精缁,为设诗者提供更多熬设诗选择。可耋配凝计算、、实时操作系统、系统建模、任务调度、磷件实现等等。摘受
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第一章引言实时嵌入式系统和设计趋势一、嵌入式系统简介嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为蘩础,并且软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗故严格攥求,执嚣专翅功能磐被内部计算机控制的设备或者系统,~般由嵌入式微处理器、外阑硬件设备、嵌入式搽作系缓以及耀户懿应用稷彦等墅粅个罄势缓残,忍予实瑗对其毽设备夔控制、监视或管理等功能。在我们的生活中嵌入式系统无处不在,尤其怒随着后时代豹颡来,嵌入式系统静应雳会越来越普遍,扶擞波炉、移动电话、电子游艺机、汽车、⒒ズ小⒅悄芗业绲焦ひ盗骶刂啤⒑教旆苫、屋载计算机系统等等。与通用的计算系统相比,嵌入式系统有谗多自身蛉特点,它邋誊罴爨考虑一些除了功能以外的约束条件,称为非功能性约束【,主要有以下几个方面:ḿ焦刈⑾繁荆度胧较低扯酝膈猩囊G罂ǚ盅洗唬璞杀境懒预算,可能就需要对嵌入式系统的性能和功能重新进行定位。钥7⒅苋醢锷鲜惺蔽磐都矫舾校鸩缮杓普卟荒芤宰愎幌赖厮俣壬淌场推出新产品以迎接市场的挑战,会对产品造成很大的影响。韫锫阋欢ǖ氖凳痹际凳碧匦允乔度胧较低城鹩谄渌扑阆低的主骚特性之一,美国电气电子工程爆协会定义实慰系绞为“爨些聂凑性不仅取决于计算的逻辑结果,也取决于产生结果所花费的时间的系统”。这意嚎着实时嵌入式系绞必须在一个可预溅可绦涯靛时润段爨餐凄对癸部豢箨豹爱应。如果没稍达到上述要求,那么系统就会做出错误的操作。实时系统一般可分为疆蜜时和较实辩这两大类【:硬实时、又称为时间关键性约柬,有一个刚性的、不可改变的时阅限制截止斓,辉市砣魏纬鍪毕薜拇砦蟆3贝砦蠡岽此鹈苌踔恋致系统失败、或者导致系统不能实现它的预