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一种嵌入式硬实时内核的实现
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2009-08-13
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设计了一个实用的嵌入式硬实时内核uHRT，描述了其中实现硬实时的关键设计。uHRT
可在具有类似特征的应用环境中得到推广应用，具有一定的实用价值。
在一些复杂的嵌入式系统应用中，系统可能要同时控制和管理许多外设,要求实时响应
随机发生的外部事件, 同时执行多个任务。解决问题的最好方法是使用实时操作系统，对底层的中断进行管理，有效地对任务进行调度，体现了一种开放的框架,降低了应用程序的复杂度。
实时系统的正确性不仅依赖于系统计算的逻辑结果，还依赖于产生这些结果的时间。因
此实时性和确定性缺一不可的。实时性是指系统尽可能快地对外部事件产生响应，确定性是指系统对外部事件响应的最坏时间是可以预知的。根据实时性和确定性的强度，实时分软实时和硬实时：软实时仅要求任务执行满足一个统计意义上的时限即可，如有例外也是可以接受的；硬实时则要求任务执行的最大延迟是一个的满足时限的确定值，否则将产生灾难性的后果。硬实时系统一般要求有验证系统来对新任务作接受测试，以确保实时系统接受新任务后，仍能满足所有任务的硬时限。
由于应用环境的复杂性，目前对硬实时操作系统还处于研究与实践阶段。但其实工控领
域普遍存在相对简单的应用环境，比如采集系统：需要对一组不同类型的外部设备周期性地实时采集数据，调整相关设备的运行参数，这些周期性任务一旦系统建立就很少修改；及时响应外部人工控制；及时响应外设的意外事件，实时处理。本文针对这类嵌入式系统应用进行建模，借鉴当前商用产品成功的经验，研发了适用于该领域的硬实时内核uHRT。
可在具有类似特征的应用环境中得到推广应用，具有一定的实用价值。
在一些复杂的嵌入式系统应用中，系统可能要同时控制和管理许多外设,要求实时响应
随机发生的外部事件, 同时执行多个任务。解决问题的最好方法是使用实时操作系统，对底层的中断进行管理，有效地对任务进行调度，体现了一种开放的框架,降低了应用程序的复杂度。
实时系统的正确性不仅依赖于系统计算的逻辑结果，还依赖于产生这些结果的时间。因
此实时性和确定性缺一不可的。实时性是指系统尽可能快地对外部事件产生响应，确定性是指系统对外部事件响应的最坏时间是可以预知的。根据实时性和确定性的强度，实时分软实时和硬实时：软实时仅要求任务执行满足一个统计意义上的时限即可，如有例外也是可以接受的；硬实时则要求任务执行的最大延迟是一个的满足时限的确定值，否则将产生灾难性的后果。硬实时系统一般要求有验证系统来对新任务作接受测试，以确保实时系统接受新任务后，仍能满足所有任务的硬时限。
由于应用环境的复杂性，目前对硬实时操作系统还处于研究与实践阶段。但其实工控领
域普遍存在相对简单的应用环境，比如采集系统：需要对一组不同类型的外部设备周期性地实时采集数据，调整相关设备的运行参数，这些周期性任务一旦系统建立就很少修改；及时响应外部人工控制；及时响应外设的意外事件，实时处理。本文针对这类嵌入式系统应用进行建模，借鉴当前商用产品成功的经验，研发了适用于该领域的硬实时内核uHRT。
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