由于缺乏優(yōu)化的C編譯器和嵌入式RTOS的支持,目前,基于DSP的嵌入式硬實時系統(tǒng)的軟件開發(fā)與調(diào)試仍是采用匯編語言面向裸機的開發(fā)模式,這種開發(fā)模式的根本問題就是開發(fā)效率低下,已經(jīng)越來越不適應(yīng)該系統(tǒng)向更加復雜、更加智能化的方向發(fā)展的要求。 針對缺乏優(yōu)化的C編譯器支持這一問題,本文分析了影響B(tài)F53x C編譯器編譯效率的瓶頸——不支持硬件循環(huán),在此基礎(chǔ)上,改進了Gcc對硬件循環(huán)的支持,并在Gcc for BF53x上完整實現(xiàn)了對BF53x兩層硬件循環(huán)的支持。 針對缺乏嵌入式RTOS的支持這一問題,本文首先提出了基于靜態(tài)優(yōu)先級調(diào)度的雙任務(wù)模型,并據(jù)此在BF53x上實現(xiàn)了一個深嵌入式RTOS。該嵌入式RTOS僅具備簡單的任務(wù)管理與調(diào)度功能,并且具有極小的額外開銷(us級),非常適合于對實時性有苛刻要求的嵌入式硬實時系統(tǒng)。為了克服深嵌入式RTOS存在的可擴展性差等局限,本文進一步提出了基于有限的共享資源模型實現(xiàn)嵌入式硬實時Linux的新思路,并據(jù)此在BF53x上實現(xiàn)了一個高端嵌入式RTOS。該嵌入式RTOS是一個標準的GNU/Linux開發(fā)環(huán)境,具有良好的可移植性和可擴展性,可以有效提高應(yīng)用的開發(fā)效率。同時,該嵌入式RTOS具有百us級的額外開銷,對于大多數(shù)嵌入式硬實時系統(tǒng)是可以接受的。 最后,本文基于以上的兩個嵌入式RTOS構(gòu)建了全新概念的目標識別與跟蹤系統(tǒng),解決了實現(xiàn)中的關(guān)鍵問題,在保證系統(tǒng)執(zhí)行效率的前提下有效的提高了系統(tǒng)開發(fā)效率,達到了預期的目的。
【學位單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2007
【中圖分類】：TP368.11
【部分圖文】：

高優(yōu)先級任務(wù)就能夠立即搶占低優(yōu)先級任務(wù)而得到執(zhí)行。但在多個務(wù)需要使用共享資源的情況下，可能會出現(xiàn)高優(yōu)先級任務(wù)被低優(yōu)先級任務(wù)阻塞并等待低優(yōu)先級任務(wù)執(zhí)行的現(xiàn)象。高優(yōu)先級任務(wù)需要等待低優(yōu)先級任務(wù)釋放資源而低優(yōu)先級任務(wù)又正在等待中等優(yōu)先級任務(wù)的現(xiàn)象，就被稱為優(yōu)先級反轉(zhuǎn)（priorinversion）。如圖 2.1 所示。在該圖中，高優(yōu)先級任務(wù)由于與低優(yōu)先級任務(wù)競爭享資源而被后者阻賽（t1-t3），之后低優(yōu)先級任務(wù)被中優(yōu)先級任務(wù)剝奪（t4-t5），而后者的執(zhí)行時間將是不確定的，由此高優(yōu)先級任務(wù)何時得到調(diào)度執(zhí)行將是不定的，也就是說，優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題將導致不確定的內(nèi)核剝奪延遲。

一旦任務(wù)獲得某臨界資源，其優(yōu)先級將被抬升到可能的最高程度，而不管此它使用資源的時間內(nèi)是否真的有高優(yōu)先級任務(wù)申請該資源，這樣就有可能影些中間優(yōu)先級任務(wù)的完成時間。但在優(yōu)先級繼承協(xié)議中，只有當高優(yōu)先級任請已被低優(yōu)先級任務(wù)占有的臨界資源這一事實發(fā)生時，才抬升低優(yōu)先級任務(wù)先級，因此優(yōu)先級繼承協(xié)議對任務(wù)執(zhí)行流程的影響相對要較小。7 硬實時性能衡量指標一：PDLT2.1 中提到的 PDLT（Process Dispatch Latency Time）定義如下[5]：從 HRT斷產(chǎn)生到 HRTT 被調(diào)度并開始執(zhí)行第一條指令這段延遲時間。詳見圖 2.2。

3.1.5 存儲器層次結(jié)構(gòu)計算機的先驅(qū)們正確的預見到了：第一，編程者希望擁有無限大容量的存儲器；第二，解決這個問題的一個較經(jīng)濟的方法就是采用存儲器層次結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中每一層都比其上一層具有更大的容量和更慢的訪問速度。其后，基于訪問的局部性原理以及硬件規(guī)模越小、其速度越快的指導思想，產(chǎn)生了基于速度和容量存儲器的層次結(jié)構(gòu)。這種組織結(jié)構(gòu)的目標是提供一個存儲器系統(tǒng)其價格幾乎相當于最便宜的一層存儲器的價格，但是訪問速度卻與最快一層近。層次結(jié)構(gòu)中各層之間通常是子集關(guān)系，某一層中的所有數(shù)據(jù)總能在其下中找到，而下一層中的所有數(shù)據(jù)也能在再下一層中找到，如此直到層次結(jié)構(gòu)底層。圖 3.3 是一個典型的臺式機和服務(wù)器的多級存儲器層次結(jié)構(gòu)。在該圖中，c的管理（cache 到存儲器的映射）和存儲器的管理（包含存儲器保護和存儲器磁盤存儲的映射）構(gòu)成現(xiàn)代處理器的兩個重要功能模塊。后者即是所謂的 M

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 程勇明;基于嵌入式Linux的調(diào)度實時化的研究與實現(xiàn)[D];電子科技大學;2012年

本文編號：2808693