基于μITRON4.0规范的嵌入式实时操作系统的实现与应用

发布时间：2020-10-01 05:59

　　实时操作系统(RTOS,Real Time Operating System),也称作实时内核,是嵌入式领域最关键的技术之一。嵌入式RTOS能够支持多任务,使得应用程序的开发更加容易,也便于日后的维护和二次开发,同时能够大大提高系统的稳定性和可靠性。 μITRON是一个相当成熟的嵌入式RTOS设计规范系列,从μITRON规范的第一版问世至今已经有二十多年的历史,基于该规范设计实现的相当多数量的实时内核在行业里有着非常广泛的应用,在日本μITRON就是嵌入式RTOS领域事实上的行业标准。本论文所实现的J-Kernel是一个为32位处理器而设计的结构精简、运行速度快的实时内核,它遵循μITRON 4.0规范,它提供了嵌入式实时操作系统常用的任务管理、中断管理、信号量、互斥信号量、邮箱、数据队列和事件标志功能。J-Kernel的代码使用标准C语言编写,因此它具有很好的移植性,理论上讲,它可以移植于任何架构的32位处理器。本论文还实现了J-Kernel在ARM处理器上的移植。ARM系列处理器是当前最流行的嵌入式处理器,其应用领域非常广泛。据统计,基于ARM内核的处理器应用约占据了32位RISC处理器75%以上的市场份额。与此同时,本论文还以STR710评估板作为硬件平台,使用Thread-Metric对J-Kernel进行了的测试与评估。Thread-Metric一个开源且免费的嵌入式实时操作系统测试套件,它由业界著名的Express Logic公司(ThreadX嵌入式实时操作系统的软件开发商)开发。论文的最后是一个J-Kernel使用手册,它以代码实例的方式对内核的配置和启动、任务的创建和管理、各种资源的创建和使用等内容进行了详细的介绍,其目的是帮助开发者快速掌握能J-Kernel的使用方法。
【学位单位】：北京邮电大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2008
【中图分类】：TP368.1;TP316.2
【部分图文】：

示意图,抢占式,任务调度,优先级

该测试中包含5个相同优先级的任务，各个任务在在执行过程中会先将自己的计数器加1，然后通过调有“rehnqulsh”函数主动将CPU使用权交给下一个任务。图4一1是测试2的运行示意图:测试3:抢占式的任务调度测试 (Cooperativesehedu枷g及st)该测试中包含5个由高到低不同优先级的任务，各个任务在执行过程中会将自己的计数器加1。在测试开始时，只有优先级最低的任务处于就绪，其它任务都被挂起。优先级最低的任务先唤醒优先级次低的任务被抢占，这样依次抢占下去后，最高优先级的任务获的CPU使用权后又将自己挂起，次高优先级的任务也将自己挂起，到最后优先级最低任务又获得CPU使用权，一个新的循环又开始。图4一2是测试3的运行示意图:图4一2抢占式的任务调度测试测试4:中断处理测试 (InterruptproeessingTest)该测试中只包含l个任务

示意图,中断处理,邮箱

该测试中包含2个优先级不同的任务，低优先级的任务通过调用软中断(SWI)指令的方式来模拟中断，中断服务程序中另外一个高优先级的任务被唤醒，中断返回时发生任务抢占。图4一4是测试5的运行示意图:图4一4中断当中的任务抢占处理测试测试6:消息处理测试 (MessageProeess恤 9Test)该测试包含1个任务，任务先想邮箱中发送一条消息，然后紧接着又再去邮箱中获取，并将获取的消息与发送的做对比，图4一5是测试6的运行示意图: ~~~一一” ”一 ~~~___~一如耐.口一一— —气占占洲洲馨种臂· ·健健攀

示意图,邮箱,模拟中断,消息

rrRoN4.0规范的嵌入式实时操作系统的实现与应里图4一3中断处理测试测试5:中断当中的任务抢占处理测试 (InterruptpreemptionProcess加 9Tcst)该测试中包含2个优先级不同的任务，低优先级的任务通过调用软中断(SWI)指令的方式来模拟中断，中断服务程序中另外一个高优先级的任务被唤醒，中断返回时发生任务抢占。图4一4是测试5的运行示意图:图4一4中断当中的任务抢占处理测试测试6:消息处理测试 (MessageProeess恤 9Test)该测试包含1个任务，任务先想邮箱中发送一条消息，然后紧接着又再去邮箱中获取，并将获取的消息与发送的做对比，图4一5是测试6的运行示意图: ~~~一一” ”一 ~~~___~一如耐.口一一— —气占占洲洲馨种臂· ·健健攀反蠢铂童奋截

【同被引文献】