專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法。
背景技術(shù)：
嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)、軟件硬件可裁剪、適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)出現(xiàn)于20世紀(jì)70年代，隨著微處理器技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用，嵌入式系統(tǒng)在不同的工業(yè)領(lǐng)域的設(shè)計(jì)與應(yīng)用已經(jīng)超過(guò)了 30年，包含了航天航空，鐵路，能源和工業(yè)控制等方向。與此同時(shí)，由于嵌入式系統(tǒng)的性能不斷提升而成本不斷下降，嵌入式系統(tǒng)也作為日常使用的電子設(shè)備廣泛的應(yīng)用于汽車(chē)、家電和移動(dòng)通信等領(lǐng)域。隨著嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展和其應(yīng)用的不斷深入，性能、實(shí)時(shí)性和能耗等方面對(duì)于嵌入式系統(tǒng)的要求越來(lái)越高，如何進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化，從而對(duì)程序進(jìn)行加速，減少消耗在存儲(chǔ)器的訪問(wèn)時(shí)間，降低訪問(wèn)帶來(lái)的損耗，提高系統(tǒng)性能，是嵌入式系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。現(xiàn)有的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化一般集中于應(yīng)用程序的優(yōu)化過(guò)程中，主要是進(jìn)行嵌入式系統(tǒng)軟件優(yōu)化，主要方法是算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、匯編優(yōu)化和代碼優(yōu)化，算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)優(yōu)化是采用不同的算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在進(jìn)行程序移植時(shí)進(jìn)行替換，從而提高效率。匯編優(yōu)化是充分利用現(xiàn)有硬件資源，從而產(chǎn)生高質(zhì)量的代碼。代碼優(yōu)化就是采用匯編語(yǔ)言或者更加精簡(jiǎn)的程序代碼來(lái)替換原有代碼，是編譯后的程序運(yùn)行效率更高，編譯器可以自動(dòng)完成程序斷和代碼塊范圍內(nèi)的優(yōu)化?，F(xiàn)有的軟件優(yōu)化方法在很大一定程度上并不適合所有的嵌入式系統(tǒng)，隨著其應(yīng)用的不斷深入，軟件優(yōu)化方法不能很好的滿(mǎn)足應(yīng)用的需求，僅僅對(duì)應(yīng)用程序的裁剪和優(yōu)化是不夠的。因此，有必要提供一種基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法來(lái)解決需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，針對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的多進(jìn)程管理和異常中斷處理進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)的方法，實(shí)現(xiàn)整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)化。為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法，包括將SRAM作為高速暫存存儲(chǔ)器集成到芯片上；根據(jù)資源損失最小化的任務(wù)調(diào)度算法，獲取最優(yōu)化的調(diào)度任務(wù)序列，并對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度模塊進(jìn)行優(yōu)化；對(duì)基于程序分割的多道進(jìn)程共享的優(yōu)化；對(duì)基于優(yōu)先級(jí)判斷的中斷處理進(jìn)行優(yōu)化。具體地，在任務(wù)調(diào)度算法之前，將任務(wù)分為實(shí)時(shí)任務(wù)組、未優(yōu)化分組、不可重疊優(yōu)化組、可重疊優(yōu)化組及變化優(yōu)化組，系統(tǒng)中的全部任務(wù)在到達(dá)時(shí)根據(jù)類(lèi)別放入對(duì)應(yīng)的組中， 生成組內(nèi)調(diào)度序列，再由資源損失最小化的任務(wù)調(diào)度算法計(jì)算組間任務(wù)隊(duì)列獲取最優(yōu)化的調(diào)度任務(wù)隊(duì)列。
較佳地，所述資源損失最小化的任務(wù)調(diào)度算法首先采用以下公式計(jì)算
權(quán)利要求
1.一種基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述優(yōu)化方法包括 將SRAM作為高速暫存存儲(chǔ)器集成到芯片上；根據(jù)資源損失最小化的任務(wù)調(diào)度算法，獲取最優(yōu)化的調(diào)度任務(wù)序列，并對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度模塊進(jìn)行優(yōu)化；對(duì)基于程序分割的多道進(jìn)程共享的優(yōu)化； 對(duì)基于優(yōu)先級(jí)判斷的中斷處理進(jìn)行優(yōu)化。
2.如權(quán)利要求1所述的基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，在任務(wù)調(diào)度算法之前，將任務(wù)分為實(shí)時(shí)任務(wù)組、未優(yōu)化分組、不可重疊優(yōu)化組、可重疊優(yōu)化組及變化優(yōu)化組，系統(tǒng)中的全部任務(wù)在到達(dá)時(shí)根據(jù)類(lèi)別放入對(duì)應(yīng)的組中，生成組內(nèi)調(diào)度序列，再由資源損失最小化的任務(wù)調(diào)度算法計(jì)算組間任務(wù)隊(duì)列獲取最優(yōu)化的調(diào)度任務(wù)隊(duì)列。
3.如權(quán)利要求1所述的基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述資源損失最小化的任務(wù)調(diào)度算法首先采用以下公式計(jì)算
4.如權(quán)利要求1所述的基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度模塊進(jìn)行優(yōu)化是對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)中與進(jìn)程調(diào)度模塊的相關(guān)代碼和數(shù)據(jù)重新進(jìn)行組織，具體包括(1)通過(guò)編譯器對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)中與進(jìn)程調(diào)度相關(guān)的源代碼進(jìn)行編譯分析；(2)對(duì)編譯后的進(jìn)程調(diào)度代碼與數(shù)據(jù)進(jìn)行重組織；(3)抽取進(jìn)程調(diào)度代碼與數(shù)據(jù)；(4)對(duì)抽取的代碼和數(shù)據(jù)進(jìn)行重組；(5)對(duì)重組后的代碼和數(shù)據(jù)通過(guò)編譯器進(jìn)行重新編譯；(6)生成新的進(jìn)程調(diào)度程序。
5.如權(quán)利要求1所述的基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述基于程序分割的多道進(jìn)程共享的優(yōu)化，包括對(duì)嵌入式應(yīng)用程序進(jìn)行分析，析取出應(yīng)用程序的存儲(chǔ)對(duì)象，通過(guò)管理器進(jìn)程協(xié)調(diào)管理。
6.如權(quán)利要求1所述的基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法，其特征在于，所述對(duì)基于優(yōu)先級(jí)判斷的中斷處理進(jìn)行優(yōu)化采用優(yōu)先級(jí)標(biāo)準(zhǔn)中斷處理，使高優(yōu)先級(jí)中斷在被確認(rèn)后，程序盡早的跳轉(zhuǎn)，節(jié)省以標(biāo)準(zhǔn)優(yōu)先級(jí)判斷程序判斷所有中斷優(yōu)先級(jí)所花費(fèi)的時(shí)間。
全文摘要
本發(fā)明實(shí)施例公開(kāi)了一種基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法，所述優(yōu)化方法包括將SRAM作為高速暫存存儲(chǔ)器集成到芯片上；根據(jù)資源損失最小化的任務(wù)調(diào)度算法，獲取最優(yōu)化的調(diào)度任務(wù)序列，并對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度模塊進(jìn)行優(yōu)化；對(duì)基于程序分割的多道進(jìn)程共享的優(yōu)化；對(duì)基于優(yōu)先級(jí)判斷的中斷處理進(jìn)行優(yōu)化。本發(fā)明的基于進(jìn)程調(diào)度的嵌入式系統(tǒng)優(yōu)化方法，使嵌入式系統(tǒng)提高整體運(yùn)行效率，處理能力進(jìn)一步得到提升。
文檔編號(hào)G06F9/48GK102495760SQ201110319970
公開(kāi)日2012年6月13日 申請(qǐng)日期2011年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月20日
發(fā)明者羅春耕, 羅晴明 申請(qǐng)人:江西省南城縣網(wǎng)信電子有限公司