硬件實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核可伸縮性與性能優(yōu)化技術(shù)研究.pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化、智能化應(yīng)用的不斷擴(kuò)展，傳統(tǒng)軟件實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)作為支撐軟件已無(wú)法滿足需求?；谟布?、軟硬件協(xié)同等手段，在FPGA、SOC等器件上實(shí)現(xiàn)硬件實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)已成為研究熱點(diǎn)之一。然而現(xiàn)有的硬件實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)仍存在功能欠完備、可配置/可裁剪能力不足、系統(tǒng)性能尚待優(yōu)化等局限性，在不同程度上限制了硬件實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用。
　　本文采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)手段，從優(yōu)化硬件實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核設(shè)計(jì)技術(shù)入手，開(kāi)展總體架構(gòu)、功能及性能優(yōu)化方

2、法研究。完成的主要研究工作如下:
　　1)提出可伸縮性硬件內(nèi)核設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)了基于硬件互連總線、命令通信協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)功能列表的構(gòu)件化內(nèi)核結(jié)構(gòu)，在構(gòu)件中使用構(gòu)件命令狀態(tài)機(jī)和可配置數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，可實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)、功能、資源三個(gè)維度的可伸縮性。
　　2)提出軟硬件通信瓶頸優(yōu)化方法，通過(guò)添加系統(tǒng)調(diào)用緩沖區(qū)和加速通信流程來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)調(diào)用和任務(wù)中斷處理的軟硬件通信，從而緩解軟硬件通信延遲問(wèn)題，更好地發(fā)揮硬件內(nèi)核的優(yōu)勢(shì)。
　　3)基于上述技術(shù)，