[發明專利]基于SPM的嵌入式操作系統進程調度優化方法

無效

• 申請號: 200810061135.3
• 申請日: 2008-03-11
• 公開（公告）號: CN101251810A
• 公開（公告）日: 2008-08-27
• 發明（設計）人: 陳天洲;胡威;章鐵飛;嚴力科;謝斌;陳劍;陳度;黃長賓;居立晗;沙峰
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F9/46
• 分類號: G06F9/46;G06F9/312;G06F12/02
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司
• 代理人: 林懷禹

技術領域

本發明涉及嵌入式操作系統進程調度優化技術，特別是涉及一種基于SPM的嵌入式操作系統進程調度優化方法。

背景技術

ScratchPad?Memory是一類存儲器的統稱，這類存儲器的共同特點是它們都和CPU一起布線，即這類存儲器是和CPU集成在一個芯片上的。這樣做的好處是，可以提高芯片的集成度，使得芯片本身就具有一定的存取能力，可以便于SOC(System?On?Chip)的發展。同時由于這類存儲器距離CPU很近，所以它們的讀寫速度就會相應的加速。

目前市場上高端的處理器芯片很多集成有片內的存儲器，如：Intel?PXA27X等。目前它們的功能主要是做處理器片內Cache，或供用戶特殊使用的內存。通常它們都是和主內存統一編址的，這樣就方便了開發人員的開發工作。基于片內內存的一般特性，現在使用較多的是用SRAM作為片內內存，主要原因是它有很好的讀寫性能。但是由于SRAM的體積限制，所以目前片內的內存都是小容量的，一般大小在256K左右，如：Intel?PXA272。

SRAM是Static?RAM的縮寫，它是一種靜態存取內存，即不需要定時刷新電路就可以保存它內部存儲的數據。不像DRAM那樣的普通存儲器那樣需要刷新電路，每隔一段時間，固定地要對DRAM刷新充電一次，否則內部的數據即會消失。由于這樣的原因，SRAM具有較高的讀寫性能。但是SRAM也有它的缺點，它的集成度較低，相同容量的DRAM內存較SRAM需要較小的體積，因此，如果主板上存在SRAM存儲器，則要占用一部分面積，這對嵌入式系統來說是不能忍受的。一般在主板上集成SRAM的系統，通常是桌面系統。

SRAM由于有較好的讀寫性能，所以在計算機系統內有它的特定用途。目前SRAM在主板上有幾種用法：一種是置于CPU與主存之間的高速緩存，這種高速緩存有兩種規格：一種是固定在主板上的高速緩存，即通常所說的Cache；另一種是插在卡槽上擴充用的高速緩存。還有為了加速CPU內部數據的傳送，在CPU的內部也設計有高速緩存，所以在Pentium?CPU就有一級高速緩存和二級高速緩存的概念，一般一級緩存是內建在CPU的內部，二級緩存是集成在CPU的外部。SRAM顯然速度快，不需要定時刷新，但是也有另外的缺點，就是價格高，體積大，所以在主板上還不能作為用量較大的主存。

片上SRAM的另外一種使用方法即ScratchPad?Memory，簡稱SPM。Cache通常是由硬件控制，對于程序員來說無法對cache進行控制；而SPM則是像內存一樣進行編址的片上存儲空間，因此，程序員可以通過編寫程序時，對地址進行控制，從而訪問SPM。

到目前為止還沒有相關研究涉及到利用片內高性能SPM對嵌入式操作系統進程調度的優化。這種涉及到硬件性能的設計不同于軟件上的改良，硬件是整個軟件的基礎，所以高性能的內存可以大幅度的提高進程調度性能，提高系統實時性。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于SPM的嵌入式操作系統進程調度優化方法。

本發明解決其技術問題采用的技術方案如下：

1)SPM組織：

以塊為單位，將SPM劃分為進程調度代碼區、進程調度數據區和擴展區；

2)進程調度代碼和數據的抽取和組織：

從操作系統的相關部分抽取相關代碼和數據，并把它們集中到兩個文件中；一個文件專門存放嵌入式操作系統進程調度模塊的代碼，另一個文件專門存放嵌入式操作系統進程調度模塊的數據；

抽取過程用手工，或由軟件工具協助進行；手工抽取由程序員閱讀源代碼并進行分析抽取；軟件工具協助進行這是在軟件工具的幫助下將嵌入式操作系統進程調度模塊的代碼和數據抽取出來；

3)編譯器定址編譯：

經由編譯控制文件的指導，交叉編譯器將源代碼編譯為二進制文件，編譯控制文件決定了二進制文件內各模塊的地址分布。嵌入式操作系統的進程調度模塊被編址到指定地址。其中，嵌入式操作系統的進程調度模塊的代碼被定址到進程調度代碼區，嵌入式操作系統的進程調度模塊的數據被定址到進程調度數據區。

本發明與背景技術相比，具有的有益的效果是：