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一种嵌入式硬实时内核的实现

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  • 日期: 2013-09-22
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标签: 一种嵌入式硬实时内核的实现

设计了一个实用的嵌入式硬实时内核uHRT,描述了其中实现硬实时的关键设计。uHRT可在具有类似特征的应用环境中得到推广应用,具有一定的实用价值。在一些复杂的嵌入式系统应用中,系统可能要同时控制和管理许多外设,要求实时响应随机发生的外部事件, 同时执行多个任务。解决问题的最好方法是使用实时操作系统,对底层的中断进行管理,有效地对任务进行调度,体现了一种开放的框架,降低了应用程序的复杂度。实时系统的正确性不仅依赖于系统计算的逻辑结果,还依赖于产生这些结果的时间。因此实时性和确定性缺一不可的。实时性是指系统尽可能快地对外部事件产生响应,确定性是指系统对外部事件响应的最坏时间是可以预知的。根据实时性和确定性的强度,实时分软实时和硬实时:软实时仅要求任务执行满足一个统计意义上的时限即可,如有例外也是可以接受的;硬实时则要求任务执行的最大延迟是一个的满足时限的确定值,否则将产生灾难性的后果。硬实时系统一般要求有验证系统来对新任务作接受测试,以确保实时系统接受新任务后,仍能满足所有任务的硬时限。由于应用环境的复杂性,目前对硬实时操作系统还处于研究与实践阶段。但其实工控领域普遍存在相对简单的应用环境,比如采集系统:需要对一组不同类型的外部设备周期性地实时采集数据,调整相关设备的运行参数,这些周期性任务一旦系统建立就很少修改;及时响应外部人工控制;及时响应外设的意外事件,实时处理。本文针对这类嵌入式系统应用进行建模,借鉴当前商用产品成功的经验,研发了适用于该领域的硬实时内核uHRT。

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