实时操作系统内核时间参数的测量

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1、万方数据第26卷第7期2009年7月计算机应用与软件ComputerApplicationsandSoftwareV01．26No．7Jul．2009实时操作系统内核时间参数的测量王挺1’2丁志刚1’2阎梦天1’2宗宇伟11(上海计算机软件技术开发中心上海201112)2(上海嵌入式系统应用工程技术研究中心上海201112)摘要以评价实时操作系统性能为目标，重点对时间参数的测量方法进行了研究，并以华东计算技术研究所开发的ReWorks系统为评测对象，介绍，了ReWorks的时间参数测量方法，给出了部分测试示例代码。关键词嵌入式测试实时操作系统中断响应时间上

2、下文切换时间MEASURINGTIMEPARAMETERoFREALTIMEoPERATIoNSYSTEMKERNELWangTin91'2DingZhigan91·2YanMengtianl·2ZongYuweil。(ShanghaiDⅢ却ment＆眦rofComputerSoftwareTechnology，Shanghai201112，China)2(ShanghaiEngineeringResearchCenterofEmbeddedSyuemApplication，Shanghai201112，China)AbstractAimingatthee

3、valuationoftheperformanceofReal-timeOperationSystem(RTOS)，inthispaperweputemphasisonstudyingthemeasurementmethodoftimeparameter，andtooktheReWorksdevelopedbyEastChinaComputertechnologyInstituteastheevaluationobjecttointroducetheme舢ementoftimeparameterinReWorks，andthenprovidedpartof

4、thetestingexamplecode．KeywordsEmbeddedtestingReal-timeOSInterruptresponsetimeContextswitchingtime0引言随着微处理器设计技术、计算机系统结构技术、电路设计技术(EDA)和嵌入式操作系统技术(RTOS)等技术的发展，嵌入式实时系统被广泛应用到军用、航天航空、工业控制、移动通信等诸多领域。嵌入式系统与应用和市场密切关联，其设计受成本、功耗、芯片体积和开发周期等多种因素的制约。嵌入式系统的性能在满足应用需求的条件下，其性能冗余量不宜太大。在产品开发周期内，以最低的原材

5、料成本和开发成本设计具有适当性能的嵌入式系统是嵌入式系统项目成功的关键。航空航天、工业自动化等行业对系统稳定性能、时间响应性能都有较高的要求，而性能不能达到要求的实时操作系统会给使用者带来重大损失。为此，需要对嵌入式实时操作系统的性能进行评测和分析，并以此作为嵌入式系统技术选型和设计决策的依据。ReWorks操作系统是由华东计算技术研究所自主研发的硬实时嵌入式操作系统，适合用于军工、航天航空、工业控制、移动通信等领域；ReWorks与VxWorks系统兼容，能将VxWorks程序快速移植到ReWorks，而且ReWorks价格低廉，很适合国内用户的使用。时

6、间参数是衡量实时操作系统的重要性能指标，中断反应时间与上下文切换时间又是影响操作系统性能的关键因素，是反映硬实时系统的实时性能的重要指标。本文主要介绍实时操作系统内核时间参数的测量方法。1实时操作系统实现技术1)单内核结构；2)层次结构；3)微内核结构⋯。单一内核模式的操作系统是一个包括了所有不同模块的整体内核。一个模块代表一个功能，各个模块之间是平等的关系。不同模块之间通过直接的相互调用来提供服务。单一内核结构的一个缺点就是调试困难。当其中的一个模块有变化时，则对其它的模块会产生很大的影响。当系统中的模块数增多时，相互之间的联系以及调试的困难成几何级数增

7、加。单一内核OS的优点十分突出。就是运行效率比较高，这得益于模块之间的直接调用。最初的OS几乎都采用这种模式。层次结构操作系统的典型是MSDOS操作系统，操作系统内核分为不同的层次，例如用户接口层、系统服务层、核心层、硬件驱动层等等。上层操作系统功能直接调用下层功能，一般不进行越层调用。当然，有时为了性能也有会发生越层调用。对于实时操作系统来说，最好是各层都可以直接调用硬件驱动层。这种层次结构的操作系统在多数情况下同单一内核结构一样调试困难。微内核结构(如图1所示)的操作系统的基本思想就是使操作系统核心容纳尽量少的基本功能，微型的内核仅执行核心服务，包括消

8、息传递、同步、调度和定时器服务。其它功能由合作进程执行，作为服务器