基于FORTH虚拟机的实时多任务调度研究

发布时间：2022-01-06 08:56

　　Forth操作系统凭借其可扩展、可重构、可移植等诸多优点,在嵌入式领域有着广泛应用。早期的Forth多任务操作系统是基于CPU方式进行调度的,此方式虽然可以对突发事件进行实时处理,但这种方式打破了Forth虚拟机的工作节奏,其实时性的获得是在任务切换时,以消耗大量的信息存储时间和存储空间为代价的。正因为如此,基于Forth虚拟机调度的操作系统逐渐成为领域研究的热点。在基于Forth虚拟机的操作系统中,任务运行信息的传递都是通过堆栈来实现的。在任务切换时,系统只需保存和恢复数据堆栈的栈顶指针就可以完成上下文切换,大大减少了内存空间的占用和时间的消耗。但基于Forth虚拟机的操作系统自身也存在着缺陷,其调度时刻必须与Forth虚拟机指令周期同步,现有调度机制不支持实时调度,导致应用受限。针对该问题,本课题在基于Forth虚拟机的操作系统中,新定义了一种任务类型——中断任务,并且设计了一套中断任务处理机制,通过创建中断任务、链接突发事件执行体,使中断任务、终端任务和后台任务链接在一起,共同构成任务循环链表。当有突发事件发生,通过触发中断的方式使中断任务就绪,在保证原Forth系统多任务调度稳... 

【文章来源】：云南大学云南省 211工程院校

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 本课题所做的主要工作
    1.3 论文的组织结构
第二章 国内外研究现状
    2.1 国外研究现状
    2.2 国内研究现状
第三章 基于FVM的多任务调度
    3.1 FVM原理
    3.2 基于FVM的Forth系统的特点
    3.3 基于FVM多任务调度的策略
        3.3.1 多任务的内存分布
        3.3.2 基于FVM的多任务调度机制
第四章 基于FVM的实时多任务调度
    4.1 Forth系统中突发事件的处理
    4.2 基于FVM的实时多任务操作系统框架
    4.3 任务控制块TCB
    4.4 基于FVM的多任务实时调度机制
    4.5 基于FVM的实时多任务调度算法
        4.5.1 中断任务的TCB
        4.5.2 中断任务的建立
        4.5.3 中断任务的初始化
        4.5.4 实时响应机制的设计
        4.5.5 中断任务的执行
第五章 基于FVM的实时多任务调度实验评估
    5.1 测试目的
    5.2 测试环境
    5.3 测试过程
        5.3.1 测试程序设计
        5.3.2 测试程序
        5.3.3 测试结果
    5.4 验证评估
第六章 总结与展望
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]嵌入式Forth虚拟机架构的多任务调度算法设计与实现[J]. 代红兵,周永录,安红萍,黄忠建.  计算机应用研究. 2019(02)
[2]基于Forth虚拟机的嵌入式多任务操作系统体系架构研究[J]. 代红兵,周永录,安红萍,梅浩.  计算机应用研究. 2019(02)
[3]多目标Forth自生成器的研究与实现[J]. 代红兵,杨为民,王丽清,周永录.  计算机应用研究. 2014(04)
[4]一种新的嵌入式Forth实时操作系统的研究[J]. 杨为民,代红兵,安红萍,周永录.  云南大学学报(自然科学版). 2013(S2)
[5]嵌入式FORTH虚拟计算机的实现[J]. 王丽清,杨为民,代红兵,周永录.  电子世界. 2013(18)
[6]一个基于8098的FORTH语言系统[J]. 陆忠华,曹永岩,曹汉强.  电脑开发与应用. 1994(03)
[7]FORTH语言概论[J]. 曾志成,刘大力.  仪表工业. 1990(03)
[8]FORTH后台任务——时钟实用程序的改进[J]. 金祥凤,周淑琴.  计算机与应用化学. 1988(04)
[9]FORTH:一种适于实时应用的语言系统[J]. 许昌启.  计算机工程与应用. 1988(05)
[10]FORTH83语言中的多任务[J]. 张怀宁.  微计算机应用. 1988(03)

博士论文
[1]高可信嵌入式操作系统体系架构研究[D]. 杨霞.电子科技大学 2010



本文编号：3572157