嵌入式实时操作系统及相关通信协议的设计与实现

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:peterpetersxs
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该文设计并实现了适用于信息家电、工业控制等嵌入式环境的嵌入式实时操作系统Gxertnos,主要由实时内核和精简的TCP/IP协议栈组成.实时内核是基于x86及兼容硬件平台开发的,运行于保护模式下,主要包括实时多任务调度、任务间通信与同步、中断管理和内存管理等.多任务调度采用基于优先级的抢先式实时调度策略,实现了微秒级的响应时间,能够很好地满足嵌入式系统对实时性能的要求.任务间通过消息、消息队列通信,通过信号量机制实现任务间的同步与互斥.为了提高系统性能,该文对中断的管理采用了如下方法:对于迫切的中断立即响应,而对于非强实时性要求的中断采用查询方式处理.实际结果表明,这种对中断的管理方式提高了内核的实时性能.为了实现嵌入式系统接入Internet,该文基于Gxertnos设计并实现了网络子系统,子系统主要包括基于RTL80x9AS芯片的以太网卡驱动程序和精简的TCP/IP协议栈,实现了ARP,IP,ICMP,TCP,UDP等协议.同时,针对传统操作系统存在二次拷贝通信效率较低的问题,系统对数据包采用了零拷贝的管理方式,有效地提高了网络通信效率.
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