多內(nèi)核構(gòu)件化嵌入式操作系統(tǒng)的研究.pdf

1、浙江大學(xué)博士學(xué)位論文多內(nèi)核構(gòu)件化嵌入式操作系統(tǒng)的研究姓名：謝鋮申請學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)指導(dǎo)教師：石教英20060101標(biāo)準(zhǔn)化的操作系統(tǒng)內(nèi)核。本文采用多內(nèi)核技術(shù)設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)了一個(gè)構(gòu)件化嵌入式操作系統(tǒng)PcaneI，它具有五個(gè)內(nèi)核，包括支持構(gòu)件化運(yùn)行環(huán)境的cKemel內(nèi)核，支持高性能數(shù)據(jù)流處理的DIKemd內(nèi)核，支持虛擬化平臺(tái)smaItVP的VKemel內(nèi)核，以及運(yùn)行在smanVP上的標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)TKemcl內(nèi)核和通用操作

2、系統(tǒng)Lin慨內(nèi)核。2)實(shí)現(xiàn)了構(gòu)件模型smanCM，它能保證構(gòu)件化運(yùn)行環(huán)境的高效性，同時(shí)又支持高級(jí)功能的可擴(kuò)展性。支持smaftcM的cKemel內(nèi)核采用徽內(nèi)核結(jié)構(gòu)；實(shí)現(xiàn)線程調(diào)度、地址空間管理和同步消息傳遞功能，并能滿足實(shí)時(shí)的響應(yīng)。通過對受保護(hù)的構(gòu)件的交互機(jī)制進(jìn)行若干優(yōu)化，本文基于標(biāo)準(zhǔn)接口定義語言實(shí)現(xiàn)了快速的遠(yuǎn)程方法調(diào)用。smancM支持反射機(jī)制，幫助用戶態(tài)的程序?qū)?gòu)件模型作進(jìn)一步擴(kuò)展和定制。與其它通用構(gòu)件模型相比，smancM能夠極大提

3、高構(gòu)件的遠(yuǎn)程方法調(diào)用的效率，適用于嵌入式系統(tǒng)。3)實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)流框架smanDF，它通過DKemel內(nèi)核支持高性能的多媒體和信號(hào)處理應(yīng)用領(lǐng)域。smanDF實(shí)現(xiàn)了一個(gè)并發(fā)計(jì)算模型，提供了基于數(shù)據(jù)流調(diào)度的運(yùn)行環(huán)境。構(gòu)件向smartDF提供一系列元件。每個(gè)元件包含若干計(jì)算行為，并通過一組端口與外部運(yùn)行環(huán)境實(shí)現(xiàn)交互，因此元件之間是松散組合，很容易實(shí)現(xiàn)重用。元件之間的組合關(guān)系符合規(guī)范的計(jì)算模型，包括狀態(tài)圖、離散事件、同步數(shù)據(jù)流等。smanDF不僅控

4、制元件之間的通信，而且調(diào)度元件的計(jì)算行為，因此能夠高效的支持?jǐn)?shù)據(jù)流處理應(yīng)用。4)擴(kuò)展了數(shù)據(jù)流框架SmanEF，支持多核處理器架構(gòu)。多核處理器架構(gòu)代表了一種新的嵌入式硬件平臺(tái)發(fā)展方向，smanDf提供了一個(gè)分布式的運(yùn)行環(huán)境，非常適合這種硬件架構(gòu)。smanDF提出了一個(gè)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)流調(diào)度模型支持在多核處理器：并發(fā)的周期性的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流處理，它將實(shí)時(shí)任務(wù)的搶占調(diào)度轉(zhuǎn)化為對數(shù)據(jù)流的調(diào)度，避免了人量的上下文切換開銷，具有很強(qiáng)的實(shí)用意義。關(guān)鍵詞：多內(nèi)核