基于有窮狀態(tài)自動(dòng)機(jī)的嵌入式中斷機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2025-02-05 14:49
中斷是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必不可少的重要組成部分。它對(duì)輸入輸出處理、多道程序和分時(shí)操作、人機(jī)聯(lián)系的實(shí)時(shí)處理、事故處理、程序的監(jiān)視和跟蹤以及多處理機(jī)系統(tǒng)中各機(jī)的聯(lián)系等方面都起著重要的作用[1]。嵌入式系統(tǒng)可以沒(méi)有操作系統(tǒng)支持,但對(duì)中斷的處理無(wú)處不在。在嵌入式系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用中,往往需要進(jìn)行大量的中斷處理,需要面對(duì)大量的外部中斷源發(fā)出的中斷信號(hào),這些中斷信號(hào)在很多情況下是無(wú)序的,而各個(gè)任務(wù)的完成,需要一系列中斷信號(hào)組成的有序的中斷序列。我們將這種情況稱(chēng)為復(fù)雜中斷,F(xiàn)有的中斷機(jī)制已經(jīng)難以應(yīng)付這種復(fù)雜的中斷。因此,一個(gè)高效、穩(wěn)定的中斷處理機(jī)制,一個(gè)能有效地應(yīng)對(duì)無(wú)序、復(fù)雜的中斷請(qǐng)求的中斷處理機(jī)制,無(wú)疑將為嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和應(yīng)用提供很大的靈活性,提高了嵌入式系統(tǒng)的工作效率。 本文針對(duì)在嵌入式系統(tǒng)中如何將收到的無(wú)序的中斷信號(hào)進(jìn)行合理的調(diào)度和有序的處理展開(kāi)研究。主要分析了傳統(tǒng)的單片機(jī)和外部中斷控制器的中斷處理方式,研究了Linux操作系統(tǒng)中對(duì)于中斷的處理機(jī)制,最后針對(duì)在不支持多任務(wù)操作系統(tǒng)的嵌入式系統(tǒng)中如何使多個(gè)任務(wù)能夠得到有序的執(zhí)行,而不受無(wú)序的中斷信號(hào)的干擾,提出一種基于有窮狀態(tài)自動(dòng)機(jī)的中斷處理機(jī)制,...
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題學(xué)術(shù)和實(shí)用意義
1.1.1 CPU 與外部設(shè)備并行工作
1.1.2 能夠處理例外事件
1.1.3 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理
1.1.4 實(shí)現(xiàn)人機(jī)聯(lián)系
1.1.5 實(shí)現(xiàn)用戶(hù)程序與操作系統(tǒng)的聯(lián)系
1.1.6 實(shí)現(xiàn)多道程序并行執(zhí)行
1.1.7 在多處理機(jī)系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)處理機(jī)之間的聯(lián)系
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究目的和研究?jī)?nèi)容
1.4 論文的內(nèi)容和安排
2 常用嵌入式系統(tǒng)中斷管理綜述
2.1 單片機(jī)的中斷管理方式
2.2 中斷控制器的中斷管理方式
2.2.1 設(shè)置優(yōu)先級(jí)的方式
2.2.2 屏蔽中斷源的方式
2.2.3 結(jié)束中斷處理的方式
2.2.4 引入中斷請(qǐng)求的方式
2.3 中斷優(yōu)先級(jí)的動(dòng)態(tài)調(diào)整
2.3.1 使低優(yōu)先級(jí)的中斷可中斷高優(yōu)先級(jí)的中斷服務(wù)程序
2.3.2 在中斷處理程序中設(shè)置新的中斷屏蔽字
3 Linux 的中斷處理機(jī)制
3.1 概述
3.2 Linux 中斷系統(tǒng)初始化過(guò)程
3.2.1 第一次初始化中斷描述符表
3.2.2 第二次初始化中斷描述符表
3.3 中斷和異常的硬件處理
3.4 Linux 中斷系統(tǒng)處理過(guò)程
3.4.1 異常處理程序分析
3.4.2 外部中斷處理程序分析
3.4.3 中斷和異常的返回
3.5 Linux 的軟中斷機(jī)制
4 基于有窮狀態(tài)自動(dòng)機(jī)的嵌入式中斷機(jī)制
4.1 整體結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
4.2 主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.3 下半中斷管理
4.4 上半中斷管理
4.4.1 自動(dòng)機(jī)與中斷管理中的結(jié)合
4.4.2 單任務(wù)多中斷的工作情況
4.4.3 多任務(wù)多中斷的工作情況
4.4.4 多任務(wù)多中斷的特殊情況
4.5 實(shí)驗(yàn)及分析
4.5.1 單任務(wù)多中斷實(shí)驗(yàn)
4.5.2 多任務(wù)多中斷實(shí)驗(yàn)
4.5.3 對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析
5 總結(jié)與展望
5.1 論文的研究成果及總結(jié)
5.2 不足與發(fā)展
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):4030006
【文章頁(yè)數(shù)】:64 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 課題學(xué)術(shù)和實(shí)用意義
1.1.1 CPU 與外部設(shè)備并行工作
1.1.2 能夠處理例外事件
1.1.3 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)處理
1.1.4 實(shí)現(xiàn)人機(jī)聯(lián)系
1.1.5 實(shí)現(xiàn)用戶(hù)程序與操作系統(tǒng)的聯(lián)系
1.1.6 實(shí)現(xiàn)多道程序并行執(zhí)行
1.1.7 在多處理機(jī)系統(tǒng)中,實(shí)現(xiàn)處理機(jī)之間的聯(lián)系
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文的研究目的和研究?jī)?nèi)容
1.4 論文的內(nèi)容和安排
2 常用嵌入式系統(tǒng)中斷管理綜述
2.1 單片機(jī)的中斷管理方式
2.2 中斷控制器的中斷管理方式
2.2.1 設(shè)置優(yōu)先級(jí)的方式
2.2.2 屏蔽中斷源的方式
2.2.3 結(jié)束中斷處理的方式
2.2.4 引入中斷請(qǐng)求的方式
2.3 中斷優(yōu)先級(jí)的動(dòng)態(tài)調(diào)整
2.3.1 使低優(yōu)先級(jí)的中斷可中斷高優(yōu)先級(jí)的中斷服務(wù)程序
2.3.2 在中斷處理程序中設(shè)置新的中斷屏蔽字
3 Linux 的中斷處理機(jī)制
3.1 概述
3.2 Linux 中斷系統(tǒng)初始化過(guò)程
3.2.1 第一次初始化中斷描述符表
3.2.2 第二次初始化中斷描述符表
3.3 中斷和異常的硬件處理
3.4 Linux 中斷系統(tǒng)處理過(guò)程
3.4.1 異常處理程序分析
3.4.2 外部中斷處理程序分析
3.4.3 中斷和異常的返回
3.5 Linux 的軟中斷機(jī)制
4 基于有窮狀態(tài)自動(dòng)機(jī)的嵌入式中斷機(jī)制
4.1 整體結(jié)構(gòu)與特點(diǎn)
4.2 主要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
4.3 下半中斷管理
4.4 上半中斷管理
4.4.1 自動(dòng)機(jī)與中斷管理中的結(jié)合
4.4.2 單任務(wù)多中斷的工作情況
4.4.3 多任務(wù)多中斷的工作情況
4.4.4 多任務(wù)多中斷的特殊情況
4.5 實(shí)驗(yàn)及分析
4.5.1 單任務(wù)多中斷實(shí)驗(yàn)
4.5.2 多任務(wù)多中斷實(shí)驗(yàn)
4.5.3 對(duì)實(shí)驗(yàn)的分析
5 總結(jié)與展望
5.1 論文的研究成果及總結(jié)
5.2 不足與發(fā)展
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
本文編號(hào):4030006
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