Hardware RTOS: implementación personalizada de planificador basada en múltiples registros de canalización y arquitectura MIPS32
Autores: Zagan, Ionel; Gitan, Vasile Gheorghi
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2019
Acceso abierto
Artículo científico
2019
Hardware RTOS: implementación personalizada de planificador basada en múltiples registros de canalización y arquitectura MIPS32
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Cambio de contexto de tarea
Sincronización entre tareas
Mecanismos de comunicación
Se produjo jitter
Sistemas operativos en tiempo real
Velocidad de respuesta
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 52
Citaciones: Sin citaciones
La operación de cambio de contexto de tareas, los mecanismos de sincronización y comunicación entre tareas, así como la aparición de desfases al tratar eventos aperiódicos, son factores cruciales en la implementación de sistemas operativos en tiempo real (RTOS). En la práctica y la literatura, se pueden identificar varias soluciones para mejorar la velocidad de respuesta y el rendimiento de los sistemas en tiempo real. Las implementaciones de software de funciones específicas de RTOS pueden generar retrasos significativos, afectando negativamente los plazos requeridos para ciertas aplicaciones. Este documento presenta una implementación original de un procesador dedicado, basado en múltiples registros de canalización, y un soporte de hardware para un planificador dinámico con las siguientes características: gestiona eventos unitarios, proporciona acceso a recursos compartidos de arquitectura, prioriza y ejecuta los múltiples eventos esperados por la misma tarea. El documento también presenta un método mediante el cual se asignan interrupciones a tareas. A través de instrucciones dedicadas, el planificador de hardware integrado implementa la sincronización de tareas con eventos priorizados múltiples, garantizando así un funcionamiento eficiente del procesador en el contexto de control en tiempo real.
Descripción
La operación de cambio de contexto de tareas, los mecanismos de sincronización y comunicación entre tareas, así como la aparición de desfases al tratar eventos aperiódicos, son factores cruciales en la implementación de sistemas operativos en tiempo real (RTOS). En la práctica y la literatura, se pueden identificar varias soluciones para mejorar la velocidad de respuesta y el rendimiento de los sistemas en tiempo real. Las implementaciones de software de funciones específicas de RTOS pueden generar retrasos significativos, afectando negativamente los plazos requeridos para ciertas aplicaciones. Este documento presenta una implementación original de un procesador dedicado, basado en múltiples registros de canalización, y un soporte de hardware para un planificador dinámico con las siguientes características: gestiona eventos unitarios, proporciona acceso a recursos compartidos de arquitectura, prioriza y ejecuta los múltiples eventos esperados por la misma tarea. El documento también presenta un método mediante el cual se asignan interrupciones a tareas. A través de instrucciones dedicadas, el planificador de hardware integrado implementa la sincronización de tareas con eventos priorizados múltiples, garantizando así un funcionamiento eficiente del procesador en el contexto de control en tiempo real.