Diseño e implementacion de un Kernel de tiempo real para un DSP 56827

Abstract

Los Sistemas Operativos de Tiempo Real pequeños se han convertido en partes fundamentales de los Sistemas Incrustados que alojan Aplicaciones de Tiempo Real, estos núcleos proporcionan el manejo de las tareas, el manejo de interrupciones y la sincronización de las tareas. El kernel de Tiempo Real presentado en la tesis está basado en primitivas que ejecutan el cambio de contexto necesario, el manejo de las secciones críticas, la planificación y el despacho, la creación, la finalización y suspensión de las tareas, así como los servicios de sincronización y comunicación entre los procesos. Este Kernel está diseñado e implementado en un Procesador Digital de Señales (DSP, por sus siglas en inglés). Estos dispositivos se han usado con gran frecuencia en las Aplicaciones de Tiempo Real para llevar acabo funciones de control y procesamiento de señales a través de sistemas y filtros digitales. El kernel está estructurado en forma modular, dividido en cuatro capas: la capa de máquina, la capa de manejo de listas, la capa de manejo del procesador, la capa de servicio. Dentro de ellas, se distribuyen todas las primitivas que componen el Kernel de Tiempo Real. El Kernel presentado, se enfoca a los Sistemas de Tiempo Real donde las restricciones de tiempo son fundamentales para su funcionamiento, por ello proporciona la capacidad de crear dos tipos de tareas: las críticas y las de no tiempo real (no tienen plazo). Entre las ventajas que presenta este kernel es proporcionar al desarrollador de la Aplicación de Tiempo Real la posibilidad de dividir su aplicación en pequeñas tareas que podrán ser controladas por el Kernel. Logrando con esto que el desarrollador use las llamadas al sistema dentro de las tareas de acuerdo a sus requerimientos. Como desventaja se podría citar que el tamaño del Kernel, excede la capacidad de la memoria interna del DSP empleado para su implementación, sin embargo esto se soluciona empleando la memoria externa proporcionada por la Tarjeta de Evaluación del DSP. // Small Real-Time Operating Systems are a fundamental part of the Embedded Systems lodging Real-Time Applications. These kernels provide the process management, the handling of interruptions and the process synchronization. The Real-Time Kernel presented in the thesis is based on primitives that execute the necessary change of context, the handling of the sections critics, the planning and dispatch, creation, conclusion and suspension of the tasks, as well as the services of synchronization and communication between the processes. The Kernel is designed and implemented on a DSP. These devices have been used very frequently in Real-Time Applications in order to perform control functions and the processing of signals through digital systems and filters. The Kernel is structured in modular form, divided in four modules: machine layer, management list layer, processor management layer, and service layer. Within there, all the primitives that compose the Real-Time Kernel are distributed. The presented Kernel is focused on Real-Time systems where the time restrictions are fundamental for good operation. The Kernel however provides the capacity to create two types of tasks: critics ones and non real-time ones. Among the advantages of the proposed kernel, are to provide to the developer of the Real-time Application the possibility to divide its application into small tasks that could be controlled by a Kernel, obtaining with this that the developer uses the system calls within the tasks according to its requirements. As a disadvantage it could be mentioned that size of the Kernel, exceed the capacity of the internal memory of the DSP used for his implementation, nevertheless this is solved using the external memory provided by Evaluation Board of the DSP.