[发明专利]一种嵌入式操作系统定时保护的实现方法

摘要

本发明公开了一种嵌入式操作系统定时保护的实现方法，通过对任务或中断控制块中剩余执行时间、执行时间预算时间以及系统时钟模块定时保护通道计数器、比较寄存器中的值进行计算、比较，并进行相应的操作，使其不超过系统为该任务或中断所配置的执行时间预算，同时，将就绪或到达时间减去任务控制块或中断控制块中上次激活时刻，并与配置信息表中到达预算时间间隔进行比较，如果小于任务或中断到达预算时间间隔，则阻止该任务或中断就绪。这样实现了嵌入式操作系统定时保护，避免执行时间超时和到达频率过高影响其他任务或中断正确执行情况的发生。

主权项

一种嵌入式操作系统定时保护的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、在任务控制块中，增加任务剩余执行时间元素以及任务上次激活时刻元素；在任务控制块中任务配置信息表指针指向的任务配置信息表中，增加任务执行预算时间以及任务到达预算时间间隔，任务剩余执行时间的初始值等于任务执行预算时间；在中断控制块中，增加中断剩余执行时间元素以及中断上次激活时刻元素；在中断控制块中中断配置信息表指针指向的中断配置信息表中，增加中断执行预算时间以及中断到达预算时间间隔，中断剩余执行时间的初始值等于中断执行预算时间；(2)、执行的定时保护选择系统时钟模块的一个通道作为执行的定时保护通道：2.1)对于任务，在任务即将进入运行态之前，将该任务的任务控制块中记录任务剩余执行时间与定时保护通道中计数器的计数值相加，并存入定时保护通道的比较寄存器中，开始执行的定时保护监测：任务在执行过程中，计数器以递增的方式计数，当计数器的计数值与比较寄存器中暂存的数值相同时，该任务的执行预算时间到达，定时保护通道产生中断，在该产生中断的服务程序中进行用户所需要的保护处理操作；如果任务在其执行预算时间到之前正常执行完毕，说明该任务并没有超过其执行预算时间，则恢复该任务控制块中的任务剩余执行时间为其任务配置信息表中静态配置的任务执行预算时间；如果任务在其执行过程中被抢占，由运行态切换到就绪态时，则将定时保护通道比较寄存器中的数值减去计数器的计数值，得到任务剩余执行时间，并存入该任务的任务控制块中的任务剩余执行时间元素中；2.2)对于中断，当中断触发并且处理器响应中断后，首先进入操作系统的中断服务程序，在跳转到具体对应的中断服务程序之前，将该中断的中断控制块中记录中断剩余执行时间与定时保护通道中计数器的计数值相加，并存入定时保护通道的比较寄存器中，开始执行的定时保护监测：中断在执行过程中，计数器以递增的方式计数，当计数器的计数值与比较寄存器中暂存的数值相同时，该中断的执行预算时间到达，定时保护通道产生中断，该产生中断的优先级高于当前正在执行的中断并且抢占后者，在该产生中断的服务程序中进行用户所需要的保护处理操作；如果中断在其执行预算时间到之前正常执行完毕，说明该中断并没有超过其执行预算时间，则恢复该中断控制块中的中断剩余执行时间为其中断配置信息表中静态配置的中断执行预算时间；如果中断在其执行过程中被抢占，由运行态切换到就绪态时，则将定时保护通道比较寄存器中的数值减去计数器的计数值，得到中断剩余执行时间，并存入该中断的中断控制块中的中断剩余执行时间元素中；(3)、任务和中断的到达时间间隔的定时保护在任务或中断就绪或到达时，对本次就绪或到达时间减去任务控制块或中断控制块中上次激活时刻，得到本次到达时间间隔，并与任务配置信息表或中断配置信息表中的任务或中断到达预算时间间隔进行比较，如果小于任务或中断到达预算时间间隔，则阻止该任务或中断就绪。