构件化嵌入式操作系统中断的实现方法技术方案

本发明专利技术涉及嵌入式系统中断技术领域，旨在提供一种构件化嵌入式操作系统中断的实现方法。本发明专利技术提供的方法包括以下步骤：（１）定义构件化嵌入式操作系统中断源；（２）确定中断优先级；（３）中断发现；（４）中断处理。本发明专利技术充分利用了构件化嵌入式操作系统构件化的特点，结合其构件的实现方式，使得构件化嵌入式操作系统的中断实现更加可靠；在构件化嵌入式操作系统中，操作系统需要对构件进行申请、构件接收、构件检查、构件装载等服务，本发明专利技术提供了在此环境下的中断，能够为构件化嵌入式操作系统提供灵活的中断方式。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及嵌入式系统中断
，更具体的说，是涉及一种。
技术介绍
构件技术把单个的应用程序分割成多个独立的部分(构件)，这样某一块构件就可以独立的被新的构件更新、替换。应用程序更具有动态性、灵活性，易于定制。从构件技术的实现来看，它规定了一种普遍使用的抽象“标准”，即规定了一组相同的结构类接口以实现动态交流。通过对软件模块的封装，使其相对独立，从而使复杂的问题简单化。面向对象编程强调的是对象的封装，但模块(对象)之间的关系在编译的时候被固定，模块之间的关系是静态的，在程序运行时不可改变模块之间的关系，就是说在运行时不能换用零件。其代表是C++语言所代表的面向对象编程。为了解决不同软件开发商提供的构件模块(软件对象)可以相互操作使用，构件之间的连接和调用要通过标准的协议来完成。构件化编程模型强调协议标准，需要提供各厂商都能遵守的协议体系。就像公制螺丝的标准一样，所有符合标准的螺丝和螺母都可以相互装配。构件化编程模型建立在面向对象技术的基础之上，是完全面向对象的，提供了动态构造部件模块(运行中可以构造部件)的机制。构件在运行时动态装入，是可换的。其代表是COM技术。在这样的发展过程中，人们逐步深化了对大规模软件开发所需的科学模型、网络环境下软件运行必要机制的理解，使软件技术达到了更高的境界，实现了(1)构件的相互操作性。不同软件开发商开发的具有独特功能的构件，可以确保与其他人开发的构件实现互操作。(2)软件升级的独立性。实现在对某一个构件进行升级时不会影响到系统中的其他构件。(3)编程语言的独立性。不同的编程语言实现的构件之间可以实现互操作。(4)构件运行环境的透明性。提供一个简单、统一的编程模型，使得构件可以在进程内、跨进程甚至于跨网络运行。同时提供系统运行的安全、保护机制。嵌入式操作系统本身也可以进行构件化来实现，可以充分构件为嵌入式操作系统的线程调度、跨进程通讯、软件装卸、服务定位等设施对提供高效、可靠的服务。同时内核本身的程序实现也可因利用构件技术而变得更加模块化，从而加强对内核的软件工程管理。中断是指程序执行过程中，当发生某个事件时，中止CPU上现行程序的运行，引出处理该事件的程序执行的过程。现代计算机系统一般都具有处理突发事件的能力。例如从磁带上读入一组信息，当发现读入信息有错误时，只要让磁带退回重读该组信息就可能克服错误，而得到正确的信息。这种处理突发事件的能力是由硬件和软件协作完成的。首先由硬件的中断装置发现产生的事件，然后，中断装置中止现行程序的执行，引出处理该事件的程序来处理。计算机系统不仅可以处理由于硬件或软件错误而产生的事件，而且可以处理某种预定处理伪事件。例如外围设备工作结束时，也发出中断请求，向系统报告它已完成任务，系统根据具体情况作出相应处理。引起中断的事件称为中断源。发现中断源并产生中断的硬件称中断装置。在不同的硬件结构中，通常有不同的中断源和不同的中断装置，但它们有一个共性，即当中断事件发生后，中断装置能改变处理器内操作执行的顺序。对于构件化的嵌入式操作系统来说，由于采用了构件化技术，也必然会遇到在构件化环境下，其中断如何实现的问题，因此，需要一种新的方法来实现构件化嵌入式操作系统的中断。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术中的不足，提供一种。为了解决上述技术问题，本专利技术是通过以下技术方案实现的。一种，包括以下步骤(1)定义构件化嵌入式操作系统中断源，包括 强迫性中断事件所述的强迫性中断事件包括处理器中断事件、程序性中断事件、外部中断事件、输入输出中断事件和操作系统构件中断事件；自愿性中断事件所述的自愿性中断事件是由于执行了一条访管指令而引起的中断事件；(2)确定中断优先级对同时发生的中断事件，中断装置根据规定的优先级，首先响应优先级高的中断事件；(3)中断发现；①发现中断源，提出中断请求；当发现多个中断源时，它将根据规定的优先级，先后发出中断请求；②保护现场，将处理器中某些寄存器内的信息存放于内存储器，使得中断处理程序运行时，不会破坏被中断程序的有用信息，以便在中断处理结束后它能够继续运行；③启动处理事件的程序对于非关键构件中断，按照普通中断进行处理；对于关键构件中断，中断装置将保存全部的处理现场，包括进程运行状态、CPU寄存器的内容和内存等存储设备的内容；(4)中断处理；①保护末被硬件保护的一些必需的处理状态；②识别各个中断源，即分析产生中断的原因；③处理发生的中断事件；④恢复正常操作。作为一种改进，所述的处理器中断事件包括电源故障和主存储器出错；所述的程序性中断事件包括定点溢出、除数为0和地址越界；所述的外部中断事件包括时钟的定时中断和控制台发控制信息；所述的输入输出中断事件包括设备出错和传输结束；所述的操作系统构件事件包括系统构件请求和系统构件更新。作为一种改进，所述的恢复正常操作，对于操作系统构件事件，还需要完成以下工作(1)启动被停止的外围设备继续工作；(2)如果发生事件时，有不能立即停止的外围设备正在工作，那么涉及这些外围设备的程序将被停止执行而等待操作员的干预命令。作为一种改进，对于必须处理且优先级高的中断源，允许在运行中断例行程序时仍然可以响应中断，中断系统保护被中断的中断处理例行程序的现场，然后再转向处理新中断的例行程序，以便处理结束时能返回原来的中断处理例行程序继续运行。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是(1)可靠性。本专利技术充分利用了构件化嵌入式操作系统构件化的特点，结合其构件的实现方式，使得构件化嵌入式操作系统的中断实现更加可靠。(2)灵活性。在构件化嵌入式操作系统中，操作系统需要对构件进行申请、构件接收、构件检查、构件装载等服务，本专利技术提供了在此环境下的中断，能够为构件化嵌入式操作系统提供灵活的中断方式。附图说明图1是本专利技术的原理框图；图2是中断源的示意图。图中1处理器中断事件、2程序性中断事件、3输入输出中断事件、4外部中断事件、5操作系统构件中断事件、6中断装置、7运行程序、8运行程序、9访管指令、10中断装置、11中断处理程序、12中断处理程序。具体实施例方式结合附图，下面对本专利技术作进一步的说明。一种，附图1是本专利技术实施过程的整体示意图，其具体实施方法如下(1)定义构件化嵌入式操作系统中断源在构件化嵌入式操作系统中，从中断事件的性质来说，可以分成强迫性中断事件和自愿性中断事件两大类，如图2强迫性中断事件不是正在运行的程序所期待的，而是由于某种事故或外部请求信息所引起的，这类中断事件大致有以下几种I、处理器中断事件，例如电源故障，主存储器出错等；II、程序性中断事件，例如定点溢出，除数为0，地址越界等；III、外部中断事件，例如时钟的定时中断，控制台发控制信息等； IV、输入输出中断事件，例如设备出错，传输结束等；V、操作系统构件事件，例如系统构件请求，系统构件更新等；自愿性中断事件是正在运行的程序所期待的事件，这种事件是由于执行了一条访管指令而引起的，它表示正在运行的程序对操作系统有某种需求。例如要求操作系统协助启动外围设备工作。系统可以允许或禁止某类中断的响应。如系统可以允许或禁止所有的输入输出中断、外部中断、机器校验中断以及某些程序中断。对于被禁止的中断，有些以后可继续响应，有些将被丢弃。例如，对于被禁本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种构件化嵌入式操作系统中断的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：（１）定义构件化嵌入式操作系统中断源，包括：强迫性中断事件：所述的强迫性中断事件包括处理器中断事件、程序性中断事件、外部中断事件、输入输出中断事件和操作系统构 件中断事件；自愿性中断事件：所述的自愿性中断事件是由于执行了一条访管指令而引起的中断事件；（２）确定中断优先级：对同时发生的中断事件，中断装置根据规定的优先级，首先响应优先级高的中断事件；（３）中断发现； ①发现中断源，提出中断请求；当发现多个中断源时，它将根据规定的优先级，先后发出中断请求；②保护现场，将处理器中某些寄存器内的信息存放于内存储器，使得中断处理程序运行时，不会破坏被中断程序的有用信息，以便在中断处理结束后它能够继续 运行；③启动处理事件的程序：对于非关键构件中断，按照普通中断进行处理；对于关键构件中断，中断装置将保存全部的处理现场，包括进程运行状态、ＣＰＵ寄存器的内容和内存等存储设备的内容；（４）中断处理；①保护末被硬件保护的一 些必需的处理状态；②识别各个中断源，即分析产生中断的原因；③处理发生的中断事件；④恢复正常操作。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡威，陈天洲，谢斌，王宇杰，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：86[中国|杭州]