一种基于ARM芯片的实时操作系统中断机制

一种基于ARM芯片的实时操作系统中断机制

论文摘要

实时操作系统是实时系统的核心,在工业及军事等领域有着广泛的应用。ARTs-OS是一个借鉴当前国内外技术自行研发的嵌入式实时操作系统。ARM芯片是当前发展比较迅速的微处理器,适合作为实时性高的嵌入式操作系统平台。中断的实时性是衡量一个实时操作系统性能的重要标准,在ARTs-OS开发过程中对基于ARM芯片的中断机制进行了深入研究。ARTs-OS的中断模型是在分析了当前实时操作系统的实现技术以及具体需求的基础上建立的,包括优先级中断嵌套、中断模拟及中断屏蔽等内容,具有实时性、易扩展性及可靠性的特点,它在整个系统中为其他的模块及外部设备提供支持,使得中断管理简易灵活。ARTs-OS中断模型是建立在ARM芯片的硬件基础上的,在研究过程中,深入分析了ARM芯片对中断的各方面支持,让ARTs-OS中断机制结合ARM芯片特点开发使得系统的具有非常好的实时性能。中断嵌套是实时操作系统中断开发的关键技术,它直接影响到系统的实时性能,这个技术已经比较成熟的运用在ARTs-OS中。中断延时是所有实时操作系统必须要面对的问题,到目前为止这个问题尚无完美的解决方案,在ARTs-OS开发中运用中断嵌套和中断模拟技术相结合的方法从一定程度上改善了系统的中断延时,并且对其一些性能指标做了测试。ARTs-OS是在不断探索新技术的过程中所开发的,它的一些技术可能不是很成熟,但它肯定是一个拥有很好实时性能的系统。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 绪论
  • 1.1 实时操作系统的发展
  • 1.2 实时操作系统的中断机制
  • 1.3 本文的主要研究内容及组织结构
  • 2 ARTs-OS中断模块的设计
  • 2.1 ARTs-OS的整体架构
  • 2.2 ARTs-OS中断模块设计
  • 2.3 ARTs-OS中断的特点和实现的难点
  • 2.4 本章小结
  • 3 ARTs-OS嵌套中断的实现
  • 3.1 ARM处理器对中断的支持
  • 3.2 ARTs-OS嵌套中断的设计
  • 3.3 ARTs-OS中断的实现
  • 3.4 ARTs-OS中断嵌套的性能
  • 3.5 本章小结
  • 4 ARTs-OS中断延时
  • 4.1 中断延时介绍
  • 4.2 嵌套中断模式下的中断延时
  • 4.3 中断模拟对中断延时的作用
  • 4.4 ARTs-OS中断模型及延时分析
  • 4.5 本章小结
  • 5 ARTs-OS中断性能测试
  • 5.1 测试平台
  • 5.2 测试结果
  • 5.3 结果分析
  • 5.4 本章小结
  • 6 总结与展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 相关论文文献

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