構(gòu)件化嵌入式操作系統(tǒng)的同步機(jī)制設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用數(shù)量和復(fù)雜度以及程序的規(guī)模增長(zhǎng)迅速，構(gòu)件化嵌入式操作系統(tǒng)已經(jīng)成為研究熱點(diǎn)。由于構(gòu)件化嵌入式操作系統(tǒng)中構(gòu)件之間的交互必須保證高效率、低開銷，一般構(gòu)件之間只能通過(guò)IPC機(jī)制進(jìn)行交互，就會(huì)產(chǎn)生構(gòu)件之間的優(yōu)先級(jí)倒置問(wèn)題，本文針對(duì)這種情況提出了一種基于事務(wù)的構(gòu)件交互同步機(jī)制，通過(guò)引入事務(wù)上下文和服務(wù)棧的概念，使得一個(gè)構(gòu)件能夠同時(shí)向多個(gè)線程提供共享訪問(wèn)，有效地解決了客戶端/服務(wù)端模式引發(fā)的優(yōu)先級(jí)倒置問(wèn)題，并在多內(nèi)核構(gòu)件化嵌入

2、式操作系統(tǒng)平臺(tái)Pcanel上得到了實(shí)現(xiàn)。 本文的主要貢獻(xiàn)和創(chuàng)新點(diǎn)為如下工作： (1) 構(gòu)件化嵌入式操作系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)的嵌入式操作系統(tǒng)，以Linux為例，進(jìn)程是基本的運(yùn)行單元，至少包括一個(gè)(主)線程和獨(dú)立地址空間。而一般構(gòu)件化嵌入式操作系統(tǒng)內(nèi)核明確分離了線程(Thread)和空間(Space)這兩個(gè)概念，線程代表了內(nèi)核對(duì)處理器計(jì)算資源進(jìn)行分配的基本單位，空間代表了內(nèi)核對(duì)內(nèi)存資源和硬件IO資源進(jìn)行分配的基本單位。我們針對(duì)這種

3、特點(diǎn)，提出了基于事務(wù)的構(gòu)件交互同步機(jī)制(采用IPC同步方式)，解決了構(gòu)件之間交互產(chǎn)生的優(yōu)先級(jí)倒置問(wèn)題。 (2) 由于在C/S方式的遠(yuǎn)程方法調(diào)用中，調(diào)用者和構(gòu)件存在于不同的地址空間，調(diào)用者不能直接以函數(shù)調(diào)用方式使用構(gòu)件的方法。以CORBA為例，通過(guò)參數(shù)的封裝和還原來(lái)實(shí)現(xiàn)參數(shù)的傳遞，這大大的降低了遠(yuǎn)程方法調(diào)用的效率。本文通過(guò)采用共享地址空間(或者說(shuō)單地址空間)的保護(hù)技術(shù)，避免這類參數(shù)封裝和還原所引起的性能開銷。 (3) 構(gòu)件