[發(fā)明專利]一種嵌入式操作系統(tǒng)定時(shí)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110181685.0
• 申請(qǐng)日: 2011-06-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102339029A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李允;高嵊昊;陳麗蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G05B19/048
• 分類號(hào): G05B19/048
• 代理公司: 成都行之專利代理事務(wù)所(普通合伙) 51220
• 代理人: 溫利平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于計(jì)算機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，更為具體地講，涉及一種嵌入式操作系統(tǒng)定時(shí)保護(hù)的實(shí)現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

在汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域，某些汽車電子的控制器系統(tǒng)需要使用到嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)軟件，提供多任務(wù)的應(yīng)用軟件運(yùn)行環(huán)境。AUTOSAR?OS(Automotive?Open?Systems?Architecture?Operating?System)定義了一套支持分布式的、功能驅(qū)動(dòng)的汽車電子軟件開(kāi)發(fā)方法和電子控制單元上的軟件架構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)化方案，以便應(yīng)用于不同的汽車平臺(tái)，提高軟件復(fù)用，降低開(kāi)發(fā)成本。AUTOSAR?OS為實(shí)時(shí)應(yīng)用提供了所有基本服務(wù)，即中斷處理、調(diào)度、系統(tǒng)時(shí)間和時(shí)鐘同步、本地消息處理，以及錯(cuò)誤檢測(cè)機(jī)制等。AUTOSAR?OS是AUTOSAR體系架構(gòu)中對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)提出的規(guī)范，基于OSEK?OS并對(duì)其在安全保護(hù)以及時(shí)間觸發(fā)的網(wǎng)絡(luò)同步等功能進(jìn)行了擴(kuò)展，更好的滿足汽車電子應(yīng)用領(lǐng)域的需求。

在AUTOSAR?OS規(guī)范(AUTOSAR?Specification?of?Operating?System?Version4.0，November?30th，2009)中，提出了定時(shí)保護(hù)的概念，對(duì)任務(wù)或中斷等實(shí)體的運(yùn)行時(shí)間等進(jìn)行檢測(cè)。其具體含義是：

1)、在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，對(duì)任務(wù)或者中斷在的結(jié)束時(shí)間有嚴(yán)格約束，即任務(wù)或中斷執(zhí)行必須在某個(gè)時(shí)間點(diǎn)之前完成，稱之為任務(wù)或中斷的截止時(shí)間。

2)、如果任務(wù)或者中斷錯(cuò)過(guò)其截止時(shí)間，對(duì)整個(gè)應(yīng)用系統(tǒng)也許會(huì)造成致命的損傷。而對(duì)于支持多任務(wù)的操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，一個(gè)任務(wù)能否按時(shí)執(zhí)行很可能受到其他任務(wù)的影響。比如一個(gè)系統(tǒng)中有三個(gè)周期性任務(wù)，表1中給出該三個(gè)任務(wù)的執(zhí)行參數(shù)，其截止時(shí)間等于任務(wù)的周期，任務(wù)必須在截止時(shí)間前完成。

??任務(wù)ID??優(yōu)先級(jí)??執(zhí)行時(shí)間截止時(shí)間(＝任務(wù)周期)??A??高??15??B??中??38??C??低??515

表1

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的任務(wù)執(zhí)行過(guò)程示意圖。

如圖1所示，任務(wù)A、B、C同時(shí)在時(shí)刻0就緒，任務(wù)A優(yōu)先級(jí)最高，先執(zhí)行，當(dāng)其在時(shí)刻1執(zhí)行完畢接著任務(wù)B執(zhí)行，由于某些原因任務(wù)B執(zhí)行超時(shí)，當(dāng)它在時(shí)刻5執(zhí)行完后，任務(wù)A又再次就緒，任務(wù)A也因?yàn)槟承┰驁?zhí)行超時(shí)，當(dāng)其在時(shí)刻7執(zhí)行完畢，任務(wù)C得以運(yùn)行，而任務(wù)C運(yùn)行一個(gè)周期，在時(shí)刻8任務(wù)B又就緒將任務(wù)C搶占，這樣任務(wù)A、B、C按照優(yōu)先級(jí)搶占運(yùn)行，最終導(dǎo)致任務(wù)C在其截至?xí)r間，即時(shí)刻15前并沒(méi)有執(zhí)行完。

而任務(wù)C本身并沒(méi)有超時(shí)現(xiàn)象，是由于任務(wù)A、B的超時(shí)導(dǎo)致了任務(wù)C截至?xí)r間未能完成。

3)、所以根據(jù)以上示例分析，定時(shí)保護(hù)應(yīng)該在系統(tǒng)級(jí)，對(duì)各個(gè)任務(wù)和中斷的執(zhí)行都進(jìn)行監(jiān)測(cè)，才能保證系統(tǒng)中的各任務(wù)/中斷保持獨(dú)立，不相互影響，超時(shí)不擴(kuò)散。而一個(gè)任務(wù)或中斷是否能夠滿足它的截止時(shí)間是由上面提到的“某些原因”所決定的，“某些原因”具體包括：

(1)系統(tǒng)中任務(wù)/中斷的執(zhí)行時(shí)間，執(zhí)行時(shí)間過(guò)長(zhǎng)影響其他任務(wù)或者中斷的執(zhí)行；