基于LET编程模型的实时系统及任务构建方法技术方案

本发明专利技术公开了一种基于LET编程模型的实时系统，包括实时内核加速器和实时执行器；实时内核加速器包括，时间服务模块，用于提供机器周期精确的时间信息；时间触发任务管理模块，用于对时间触发的任务管理；时间触发赋值管理模块，用于对时间触发的赋值；实时执行器包括，硬件抽象层，提供中断管理和硬件加速器功能接口；任务TCB结构数据，由内核的任务初始化API生成；内核API，提供任务调度、任务管理接口。通过对时间触发的任务管理、时间触发的赋值和周期精确的时间服务的支持，达到方便快捷地开发出具有时间语义且周期精确的基于LET任务的实时系统的目的。

【技术实现步骤摘要】
基于LET编程模型的实时系统及任务构建方法
本专利技术属于实时系统、计算机硬件加速
，具体地涉及一种基于LET编程模型的实时系统及任务构建方法。
技术介绍
实时性是实时系统最重要的特点。实时性是指系统的正确运行不仅要求输出结果正确，而且要求计算结果输出结果及时产生。在硬实时系统中，任务错过了预定的截止时限，有可能引发灾难性的后果。但是，传统的体系结构如X86、MIPS为了追求平均性能，抛弃了对时间语义的支持；以及所有的编程抽象如汇编语言、C语言，都从程序逻辑上把时间的属性抽象掉。这些技术在一定程度上简化了编程难度，但是，当系统必须保证其时间属性(特别是硬实时系统)时，就无法简单地做到对时间语义的表达。逻辑运行时间（LET）是支持显式描述系统时间行为的一种编程模型，该模型主要将任务抽象为三个部分分别调度执行，包括输入、计算和输出。输入和输出动作分别发生在逻辑时间的开始和结束时刻，且认为其执行过程在逻辑上瞬间完成，不消耗执行时间。任务的计算过程实现为可抢占的线程模型，在输入时刻被释放，且要求在输出时刻之前完成计算过程。在LET中，因任务的输入和输出不受任务实际执行过程的影响，能有效本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于LET编程模型的实时系统，其特征在于，包括实时内核加速器和实时执行器；所述实时内核加速器包括，时间服务模块，用于提供机器周期精确的时间信息；时间触发任务管理模块，用于对时间触发的任务管理；时间触发赋值管理模块，用于对时间触发的赋值；所述实时执行器包括，硬件抽象层，提供中断管理和硬件加速器功能接口；任务TCB结构数据，由内核的任务初始化API生成；内核API，提供任务调度和任务管理的接口。

【技术特征摘要】
1.一种基于LET编程模型的实时系统，其特征在于，包括实时内核加速器和实时执行器；所述实时内核加速器包括，时间服务模块，用于提供机器周期精确的时间信息；时间触发任务管理模块，用于对时间触发的任务管理；时间触发赋值管理模块，用于对时间触发的赋值；所述实时执行器包括，硬件抽象层，提供中断管理和硬件加速器功能接口；任务TCB结构数据，由内核的任务初始化API生成；内核API，提供任务调度和任务管理的接口。2.根据权利要求1所述的基于LET编程模型的实时系统，其特征在于，所述时间服务模块包括一加法器和一寄存器，所述寄存器保存系统复位后的CPU周期数，每个CPU周期到来时，加法器对该寄存器加一，记录CPU启动后的Cycle数。3.根据权利要求1所述的基于LET编程模型的实时系统，其特征在于，所述时间触发任务管理模块包括，任务时间约束模块，包括多个任务时间约束子模块，分别对应每个任务，所述任务时间约束子模块包括一相位寄存器和一周期掩码寄存器，用于接收时间服务模块提供的时间信息，并使用相位寄存器和周期掩码寄存器根据时间信息判断时间触发任务是否满足时间约束；任务状态模块，用于管理任务的任务状态，包括一任务就绪寄存器和一任务存在标识寄存器；优先级判优模块，接收任务状态模块的任务状态信息并输出当前处于就绪状态的最高优先级任务的优先级，当最高优先级任务产生变化时，向CPU发送中断信号，使其能够进行上下文切换来切换任务。4.根据权利要求1所述的基于LET编程模型的实时系统，其特征在于，所述时间触发赋值管理模块包括，时间约束模块，包括多个时间约束子模块，用于对普通时间触发赋值寄存器模块和时间触发I/O赋值寄存器模块进行约束，所述时间约束子模块包括一相位寄存器和一周期掩码寄存器，用于接收时间服务模块提供的时间信息，根据时间信息判断时间触发赋值是否满足时间约束；时间触发寄存器模块，包括多个普通时间触发赋值寄存器子模块和I/O时间触发赋值子模块，所述普通时间触发赋值寄存器子模块和I/O时间触发赋值子模块均包括一时间触发赋值Buffer寄存器和一时间触发寄存器，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李曦，陈香兰，王超，罗海钊，万波，
申请(专利权)人：中国科学技术大学苏州研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32