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嵌入式设计:多处理器下的硬实时操作系统研究
2021-04-01 [47922]

快三在线投注:0 .章Linux是一个有广阔前景的操作系统,从桌面工作站到低端服务器,可以随意看到它的身影。 目前,Linux正在全力进入嵌入式系统和高端服务器系统领域,但缺乏其技术允许竞争力: Linux继承了传统UIX的公平调度机制——日内调度战略,安全现在明确了动态任务和SMP架构相结合的提案,将处理器区分为动态和非动态,因此被称为平坦的多处理器原则。 这种方式不现实,但在非动态处理器的阻抗较轻的情况下,动态处理器有可能处于空闲状态,没有导致大的资源浪费的大弊病。

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因此,扩展这种剧本的实时系统――ARTiS系统应运而生。 1.ATRiS概要atris是以多处理器(SMP )架构为基础动态扩展linux的系统。 其核心思想是,将多个处理器分为RTCPU和NRTCPU,在实际运营中,在无法接管由自身转移机制构建的非动态任务之前转移到非动态处理器,动态处理器立即呼吁动态任务。 改进的负载平衡机制使ATRiS系统能够最大限度地发挥SMP体系结构的好处。

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1.1ATRiS任务和处理器的区别ATRiS系统不仅将处理器分为动态处理器和非动态处理器,任务也分为RT0任务、RT1任务、Linux任务三种,分别是现实的硬芯片RT0任务:支持要处置的硬动态任务,具有最低优先级。 此外,每个RT0任务都被初始化为唯一的动态处理器,因此RT0任务不能在动态处理器上运行。

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RT1任务:支持要处理的软动态任务,无论是动态处理器还是非动态处理器都可以工作。 但是,要在动态处理器上工作,必须是可以保护的状态,否则必须移动到非动态处理器上。 Linux任务:非动态Linux任务,与RT1任务一样,在动态处理器上运行,如果要继续运行到无法遵守的代码,则必须移动到非动态处理器。

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1.2转移机制ARTiS中转移机制的目标是在确保可以动态呼叫RT0任务的基础上,尽可能多地充分发挥多处理器的分段特性。 为了实现这个目标,动态处理器上的非RT0任务在转移到无法遵守的代码段时,拒绝自动转移到非动态处理器。 为了再次发生入侵,ARTiS解除处理器之间的共享锁定,取而代之的是使用FIFO队列构建非动态处理器和动态处理器之间的交互。

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也就是说,ARTiS中的处理器通过此FIFO队列存储或存储必须转移的非RT0任务。 1.3负载平衡机制一般的负载平衡机制是指通过在多台计算机之间合理地分配阻抗,来大致平衡各计算机的阻抗。但是在ARTiS系统中,RT0任务是转移的linux本来的负载平衡机制是相对于处理平面处理器(动态处理器和动态处理器、非动态处理器和非动态处理器)之间的负载平衡,在非平面处理器之间的内因此比较的负载 2.ATRiS机制构建atris系统的构建机制是转换内核源代码构建的,当动态处理器空闲时,将非动态任务移动到动态处理器,如果动态任务不到达, 另一方面,在持续执行到不能遵守非动态任务的代码的情况下,利用自身的移动机构将非动态任务移动到非动态处理器。

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但是,ARTiS几乎不是单独的炉子,而是通过向linux的原始任务移动和负载平衡机制添加自己的函数来建立自己的任务移动和负载平衡机制。 2.1任务转移机制ATRiS系统转移机制的核心是,在执行到RT0以外的任务无法遵守的代码部分之前,不会自动从动态处理器转移到非动态处理器。

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这个机制可以认为是两个阶段。 第一步是确认RT0以外的任务无法遵守的地方,即确认移居的时机。 第二步是将任务从动态处理器迁移到非动态处理器,即构建迁移。

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确认入侵定时的ARTiS系统中的任务是通过登录而发生的(RT0任务是通过intartis_enter_rt0(pid_tpid,intrt_cpu )函数登录的, RT1任务通往INT ARTiS ) RT0任务没有被遵守的问题,因此这里只考虑RT1问题再次转移的时机,ARTIS系统有一个任务继续系统函数preempt_disable ()或LoCAL ARTiS系统在上述两个函数中添加了函数artis_try_to_migrate ()。 此函数首先调用函数artis_request,而不确定是否符合其他条件(例如,当前运行的处理器是否是动态处理器)。 如果构建迁移RT0以外的任务调用了函数ARTiS_request_for_migration (),则多处理器不会正好运营同一任务,因此在artis系统中,当前处理器上的门禁进程是artis 不调用,设定门禁标志,将自己的独占CPU设定为本地CPU,使自己再次成为可维护的状态,调用调度函数。

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然后,新计划的任务继续调用函数finish_task_swith ()以完成计划,并运行函数artis_complete_megration (),自由选择放置移动任务的rt。 最后,目标处理器上的调度程序通过调用函数artis_fetch_migration ()从RT-FIFOs队列进入迁移任务。

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