嵌入式操作系統(tǒng)通信和同步機(jī)制的研究.pdf

1、我國(guó)航天遠(yuǎn)景規(guī)劃提出要開(kāi)發(fā)星載實(shí)時(shí)綜合數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，研發(fā)此系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一是開(kāi)發(fā)優(yōu)秀的、通用的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。同時(shí)，高性能的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)也是我國(guó)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的一個(gè)重要方向，它的核心——實(shí)時(shí)內(nèi)核，應(yīng)該具有高效可靠的內(nèi)核通信同步功能。 本文在充分論證的基礎(chǔ)上，首先分析了通信和同步機(jī)制的需求，討論了EOS的體系結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思想，剖析了通信同步機(jī)制的基礎(chǔ)——任務(wù)機(jī)制，對(duì)任務(wù)API、任務(wù)的狀態(tài)和轉(zhuǎn)換、任務(wù)的調(diào)度進(jìn)行了詳細(xì)表述。

2、 在需求分析和基礎(chǔ)分析之后，本文闡述了通信和同步機(jī)制的設(shè)計(jì)。說(shuō)明了設(shè)計(jì)的關(guān)鍵概念，分別描述了EOS通信同步機(jī)制的消息、信號(hào)量、事件及信號(hào)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和主要運(yùn)行機(jī)制，以及EOS解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)問(wèn)題的策略。 然后從指令的角度，闡述了通信和同步機(jī)制的實(shí)現(xiàn)。給出了消息機(jī)制的定義、消息通信模型和信號(hào)量機(jī)制的定義。并且分別以MESSAGE_QUEUE_CREATE、SEMAPHOREOBTAIN、EVENTSEND、EVENTRECEIV

3、E、SIGNAL_CATCH和SIGNALSEND為例，描述了消息、信號(hào)量、事件和信號(hào)實(shí)現(xiàn)通信同步的指令結(jié)構(gòu)和功能。 最后以消息和信號(hào)量機(jī)制為例，進(jìn)行了測(cè)試。結(jié)果表明，機(jī)制運(yùn)行正確可靠。EOS與主流的商業(yè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的內(nèi)核通信同步機(jī)制相比，具有一些優(yōu)點(diǎn)，例如：提供雙向同步的消息隊(duì)列機(jī)制，采用優(yōu)先級(jí)繼承和優(yōu)先級(jí)置頂?shù)膬煞N策略解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)的問(wèn)題等。 本文的研究具有良好的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，有力地支持了高性能的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的