嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的進(jìn)程間通信.pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，功能和性能的不斷升級(jí)，各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域?qū)η度胧较到y(tǒng)的要求越來(lái)越高，嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)逐漸被引入到嵌入式系統(tǒng)中。 同時(shí)微內(nèi)核技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，越來(lái)越多的RTOS 采用微內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)，這就對(duì)影響RTOS 性能最主要的因素——進(jìn)程間通信（IPC）提出了嚴(yán)格的要求。 ARTs-OS 是一個(gè)自主開(kāi)發(fā)的基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。論文以ARTs-OS的研發(fā)為背景，討論了

2、基于微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，分析了流行的微內(nèi)核結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)，提出了改造微內(nèi)核的方案。通過(guò)對(duì)RTOS 微內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)的研究，指出了進(jìn)程間通信是對(duì)其性能影響最重要的因素。 ARTs-OS的IPC中最重要的是消息通信機(jī)制，在研究了微內(nèi)核結(jié)構(gòu)RTOS中影響消息傳遞性能的各種因素后，提出了一種改進(jìn)的消息實(shí)現(xiàn)方法，該方法改變了消息隊(duì)列的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，減少了內(nèi)存間的復(fù)制，提高了消息的傳遞效率，并對(duì)這種消息機(jī)制的性能、同步性、安

3、全性進(jìn)行了分析。 對(duì)于信號(hào)量通信機(jī)制，討論了傳統(tǒng)信號(hào)量的實(shí)現(xiàn)以及其中存在的優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)的問(wèn)題，介紹了常見(jiàn)的解決優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)的方法：優(yōu)先級(jí)繼承。對(duì)于信號(hào)機(jī)制，主要分析了信號(hào)的實(shí)時(shí)性的不足并提出了改造的方案，提出了信號(hào)隊(duì)列的概念。對(duì)于內(nèi)存共享，對(duì)其存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)提出了一種改造方案，把共享的內(nèi)存從用戶(hù)空間轉(zhuǎn)移到系統(tǒng)空間，從而提供共享內(nèi)存的執(zhí)行性能。對(duì)于管道，分析了管道的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，并提出了管道的不足。 最后對(duì)ARTs-OS中IPC 設(shè)計(jì)和