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MS Windows CE的实时系统

作者:时间:2012-05-02来源:网络收藏

确保操作

两种不同途径被用来确保操作:

开发组进行内部的检查或分析内核代码,

OEM和ISV(独立软件销售商)利用一些将在未来的WindowsCE版本嵌入式工具包(forVCFT)提供工具来确保特定配置。

WindowsCE关于VC++的嵌入工具包包括以下工具:

(一个对于分时研究的内核的工具版本和Intrtinrt.ext应用软件来观察,中断过程的最大、最小、平均时间。

微软也能开发其它的针对顾客需要的分时工具。

WindowsCE开发组,已经检查了内核代码以证实它能由最差的情况时间表征,它是独立于对象数目的。

为了利用这个检查,内核被表征成一套KCALLS或调用,在内核关闭优先权是它们是内核程序,并且不允许其它的线程运行,最差事件时间,此时,进程、标止运行,它能在内核中表征成最差事件KCALL时间(注意:这些时间不影响ISRS,只影响线程,例如ISTS)。

开发组通过检查发现这没有非持久的循环在KCALLS,这意味着:并所有的KCALLS能够表示成单向分支,代码路径,并确保通过KCALL并独立于输入参数发现最差事件时间成为可能。

查找实际的最差事件时间包括使用Instrumentedkemal,这仅是一个内核版本,它在设定应用环境后编辑使用,KCALL_PROFICE=1,以保证额外的分时功能,这个instrumentedkemel与debugkemel不同,Instrumentted是为一个零售的内核使用,它用来获得分时值,这常对于装运产品常常讳之莫深,在retailkernal和instrumentedkernel唯一区别是它的装备。

Instrumenttedkernel记录所有的KCALL时间,这些值,包括最小、最大和平均时间,并能够通过调用专用的API函数DumPkcallprofile打印到调试接口,Instrumentedkernel通常运行在强状态下,然后调用Dumpkcallprefile来获得时间。

中断测试应用软件Intrtime.exe,在WindowsCE标准版本收集中断分时延迟信息,应用软件在测试中控制时间。因此,当系统需要时间控制器时,是不合适使用的。例如,此应用程序不能与内核instrumented版本一起使用,因为它也需要时间控制。

在WindowsCE2版(Beta版)测试响应,

Intertime应用软件在odoSH3参考平台上运行1000次中断测试,内部运行58.98Mhz,外部为14.745Mhz外部频率,这个测试在一个标准的H/PC配置,它包括WindowsCE所有模式和组合。仅有主操作系统进程进行(NK.exe,Filesys.exe,Gwes.exe,Device.EXE,Shell.EXE和Explover.EXE),在测试中无用户初始中断(触摸屏、键盘或其它应用),应用软件可报告下面的ISR和IST开始、最小和最大时间:

响应最大、最小值(1000次测试)

ISR开始1.3-7.5微秒

IST开始93-275微秒

大多数测试结果,分布在最小值数值附近,当测试ISR开始时间时,最小值1.3和1.6微秒,出现了293和549次,共占测试的84%,类似的超过90%的(1000次中923)start-of-IST测试出最大响应为102微秒或少一些。

Intertime应用软件也使用一个用户指定数目的系统对象来测试ISR和IST开始时间。虽然工作十分初级,但它验证了ISR开始时间与系统对象数目无关,测试设为1000次(除了特别更改)并且线程优先权为5或7。

ISR开始最大值后台线程、数目(每个线程一个事件)优先级

8.407

8.65(注:仅100次)7

9.010(注:仅100次)5

14.8105

19.2105

17.0107

12.8205

11.020(注:仅100次)7

10.0507

15.01005

15.61007

这数值不是系统对象数目的函数,不同的值可能由于中断出现时内核状态,开发组目前正在研究以鉴定ISR开始最差时间值。

由这些结果向回推,假定ISR开始最小值代表最好情况。此时,dISR_Current和Sum(dISR_Htgbor)为0,最小的value1=ISR开始值=1.3微秒,类似的设定最好情况时,Sum(dIST)和Sum(dISR)为0,Value最小值=.IST开始值=93微秒,单从测验结果看,它是不能确定,valume1或value2最大值。

附加的分时信息能够由instrumentedkernel收集,对于一个最差情况在IST开始前花费时间valume2,能由下列公式计算:

Value2=dkCall+dNextThread

dKcall=.内核调用时间;当消除优先级时,花费在内核的一部分时间量。

DNextThread=Next.Thread内核调用时期。花费在IST中时间量。

实际上,在0级别线程调度要比NextThread调用快,但此公式能估计出上限。

下面表格显示了用instrumentedKernel进行初步测试时最差事件结果,这些测试条件与Intrtime测试相同。

内核调用模型最大值(ad-hoc.testing)

最大时间值(所用内核调用)266微秒(Learecrite)

NextThread237微秒

总值503微秒

Instrumentedkernel显示这些条件下value2上限为500微秒。这个值为两个最差事件总时间,远远超过了由Intritime应用程序得到的结果,也大于实际最差事件时间。例如:通过Nextthread调度一个优先级为0的线程,不会导致最差事件,这意味着500微秒是一个高于实际的最差事件值的保守值。

IntertimeUtility对于从总体上观察最差事件值十分有用,InstrumenttedKemel对于获得可能最差事件的值,通过内核描绘出所有响应原因——一个IST在这些事件运行,但在内核非优先部分运行执行时,将受阻碍,系统的最差事件响应可由每一部分的最差事件总和计算。

注意本论文中所有测试结果均基于内部WindowsCE的beta版,目前存在的操作系统和应用将继续得到修正,并且进行附加测试以获得在不同操作条件下系统操作,这些数值将继续被更新并出版,以反思目前的操作系统版本。

总结

微软WindowsCE内核设计以达到RTOS最小要求,以使WindowsCE用在许多不同类型的嵌入式和系统作为操作系统;

WindowsCE的多线程和优先级,WindowsCE支持个人线程优先级;

WindowsCE支持优先权继承程序,以便调整优衔级别以修改优先权颠倒;

WindowsCE支持一个可预测的线程同步机理,包括等待对象,如互斥体关键部分,命名或未命名的事件对象,它基于线程优先权排序。



关键词: 系统 实时 CE Windows MS

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