發(fā)布時間：2020-07-13 23:42

【摘要】：嵌入式實時操作系統(tǒng)是一種特殊的操作系統(tǒng)。是一種當(dāng)外界事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時,能夠接受并以足夠快的速度予以處理,其處理的結(jié)果又能在規(guī)定的時間之內(nèi)來控制生產(chǎn)過程或?qū)μ幚硐到y(tǒng)作出快速響應(yīng),并控制所有實時任務(wù)協(xié)調(diào)一致運行的嵌入式操作系統(tǒng)。其對于響應(yīng)速度,時間的準(zhǔn)確性,系統(tǒng)的可靠性提出了更為嚴(yán)格的要求。與此同時,其硬件資源如內(nèi)存空間等非常有限,這就造成了空間與時間的尖銳的對立。因此,設(shè)計一個高效的,穩(wěn)定的,功耗合理的時間管理子系統(tǒng),無疑是整個操作系統(tǒng)提高性能的一個關(guān)鍵和瓶頸所在。 針對嵌入式實時操作系統(tǒng)的特點,以S3C2410開發(fā)板為硬件平臺,系統(tǒng)的介紹了時間管理子系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn),主要包括系統(tǒng)時鐘,定時器,看門狗等幾個功能模塊的分析和設(shè)計。通過論述各個模塊的工作原理,基于S3C2410開發(fā)板,詳細(xì)介紹了時間管理子系統(tǒng)各種功能的實現(xiàn)。其中,重點介紹了分層時間車輪和差分時間鏈兩種定時器算法,對其優(yōu)劣進行比較,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種優(yōu)化的算法,有效的提高了定時器的性能。其次,較為詳細(xì)的討論了看門狗的工作原理以及應(yīng)用技巧。為整個操作系統(tǒng)的穩(wěn)定性提供了一道保障。 通過對系統(tǒng)穩(wěn)定性,定時器性能的測試與比較,該時間管理子系統(tǒng)顯著提高了系統(tǒng)性能。定時器在各種負(fù)載下的平均性能均有大幅提高。在最高精度,最大調(diào)度時間,CPU計算量,增減定時器的耗時等方面都有顯著的改善。而看門狗定時器有效的實現(xiàn)了系統(tǒng)崩潰自恢復(fù)的功能。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TP368.1;TP316.2
【圖文】：

OS 采用現(xiàn)代微內(nèi)核設(shè)計思想和模塊結(jié)構(gòu)，分為四個層次：時微內(nèi)核層、系統(tǒng)服務(wù)層和用戶接口層，支持動態(tài)裁剪和系的 ARTs-OS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 2.1 所示。

管理負(fù)責(zé)對整個系統(tǒng)物理內(nèi)存進行管理，包空間的管理，邏輯地址與物理地址間映射的管理負(fù)責(zé)實現(xiàn)中斷處理例程，包括中斷進入掛接服務(wù)。維護中斷/異常處理向量表。管理負(fù)責(zé)維護系統(tǒng)時間，產(chǎn)生系統(tǒng)滴答中斷器，以及對看門狗定時器的啟動和維護。模塊提供的功能以函數(shù)的形式提供給其它內(nèi)。因此，提供一種專門的接口機制來實現(xiàn)用。在核外，接口使用軟中斷技術(shù)進入內(nèi)核，傳遞給內(nèi)核，并將程序控制流轉(zhuǎn)向相應(yīng)的內(nèi)，由于嵌入式操作系統(tǒng)在各種硬件平臺間植性。硬件抽象層位于實時微內(nèi)核與硬件簡化對其的操作。它屏蔽了特定平臺的硬件

換為 8 位數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)包括秒、分、時、日期、星期、月、年。RTC 芯片基于一個能夠提供 32.768kHz 頻率的外部晶振工作，它也能完成報警功能。3.1.1 RTC 芯片硬件結(jié)構(gòu)和工作原理S3C2410 開發(fā)板中 RTC 的硬件結(jié)構(gòu)如圖 3-1 所示。

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本文編號：2754149