CN103034538A - 一种嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法 - Google Patents

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Abstract

一种嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法，利用CPU的外设寄存器作为第一级硬件缓存；利用CPU的DMA存储空间来做第二级硬件缓存；当第一级硬件缓存被写满之后，产生DMA中断以将第一级硬件缓存中的数据读入第二级硬件缓存中；利用部分RAM空间作为第一级软件缓存，当第二级硬件缓存被写满之后产生一个CPU中断将第二级硬件缓存中的数据读入第一级软件缓存中等待处理；利用部分RAM空间作为第二级软件缓存，启动相应的数据处理任务进程将第一级软件缓存中的无效数据剥除并将有效数据存入第二级软件缓存中；本发明的嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法可有效提高嵌入式系统运行效率。

Description

一种嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法
技术领域
本发明涉及嵌入式操作系统，尤指一种嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法。
背景技术
在现有实时数据采集设备中，限于有限的CPU等硬件资源条件，嵌入式操作系统如果在驱动程序中没有经过多级缓存处理的情况下，嵌入式操作系统的多并发任务处理及实时完整的数据采集可能会导致CPU频繁的进入高优先级的数据中断采集程序，导致优先级较低的采集程序中断产生数据贻漏，且会造成已采集数据在还没有来得及处理时就被新的数据所覆盖等弊端，大大影响了运行效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法，该处理方法可利用有限的硬件资源来设置多级缓存，提高运行效率。
为此，本发明提供了一种嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法，利用CPU的外设寄存器作为第一级硬件缓存；利用CPU的DMA存储空间来做第二级硬件缓存；当第一级硬件缓存被写满之后，产生DMA中断以将第一级硬件缓存中的数据读入第二级硬件缓存中；利用部分RAM空间作为第一级软件缓存，当第二级硬件缓存被写满之后产生一个CPU中断将第二级硬件缓存中的数据读入第一级软件缓存中等待处理；利用部分RAM空间作为第二级软件缓存，启动相应的数据处理任务进程将第一级软件缓存中的无效数据剥除并将有效数据存入第二级软件缓存中。
所述第一级硬件缓存为A/D采样CPU的外设16个字的缓存空间。
所述第二级硬件缓存的DMA存储空间为K级。
所述数据处理任务进程是在CPU不忙时启动的。
所述第二级软件缓存可以避免CPU不能及时处理第一级软件缓存中的数据而导致第一级软件缓存中的有效数据被覆盖的问题。
相对于现有技术，本发明嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法能在有限的CPU及硬件资源的条件下，减少CPU响应中断的次数，防止在响应等级非最高优先级的CPU中断，在采集数据时出现数据采集不完整的现象发生；以及因为任务优先级不够高，采集的数据还没有来得及处理就会被新采集数据覆盖的情况，可提高嵌入式系统的运行效率和稳定性，节约硬件资源的投入。
附图说明
图1为本发明嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法的示意图。
具体实施方式
请参阅图1所示，本发明嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法能够通过软件设置充分利用现有硬件外设资源的存储单元来提高嵌入式系统的运行效率。本发明的嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理办法如下：首先，利用CPU的外设寄存器作为第一级硬件缓存，比如：A/D采样CPU会有16个字的缓存空间；其次，利用CPU的DMA存储空间来做第二级硬件缓存，它的存储空间一般为K级；当第一级硬件缓存被写满之后，产生DMA中断以将第一级硬件缓存中的数据读入第二级硬件缓存中；随后，利用部分RAM空间作为第一级软件缓存，因为DMA的存储空间较小，且需要分给多种外设来使用有限的空间，所以用部分RAM空间作为第一级软件缓存可以增加缓存数据的数量，当第二级硬件缓存被写满之后产生一个CPU中断将第二级硬件缓存中的数据读入第一级软件缓存中等待处理，同时我们还需要建立相应的数据处理任务进程来处理第一级软件缓存中的数据，以保证第一级软件缓存有足够多的有效空间；所以，最后利用部分RAM空间作为第二级软件缓存，在CPU不忙时，启动相应的数据处理任务进程将第一级软件缓存中的无效数据剥除并将有效数据存入第二级软件缓存中，以保证第一级软件缓存中的有效数据不被覆盖。所述第二级软件缓存的主要作用是避免CPU不能及时处理第一级软件缓存中的数据而导致第一级软件缓存中的有效数据被覆盖的问题。
相较于现有技术，本发明嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法能在有限的CPU及硬件资源的条件下，减少CPU响应中断的次数，防止在响应等级非最高优先级的CPU中断，在采集数据时出现数据采集不完整的现象发生；以及因为任务优先级不够高，采集的数据还没有来得及处理就会被新采集数据覆盖的情况，可提高嵌入式系统的运行效率和稳定性，节约硬件资源的投入。

Claims (5)

1.一种嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法，其特征在于：利用CPU的外设寄存器作为第一级硬件缓存；利用CPU的DMA存储空间来做第二级硬件缓存；当第一级硬件缓存被写满之后，产生DMA中断以将第一级硬件缓存中的数据读入第二级硬件缓存中；利用部分RAM空间作为第一级软件缓存，当第二级硬件缓存被写满之后产生一个CPU中断将第二级硬件缓存中的数据读入第一级软件缓存中等待处理；利用部分RAM空间作为第二级软件缓存，启动相应的数据处理任务进程将第一级软件缓存中的无效数据剥除并将有效数据存入第二级软件缓存中。
2.如权利要求1所述的嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法，其特征在于：所述第一级硬件缓存为A/D采样CPU的外设16个字的缓存空间。
3.如权利要求1所述的嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法，其特征在于：所述第二级硬件缓存的DMA存储空间为K级。
4.如权利要求1所述的嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法，其特征在于：所述数据处理任务进程是在CPU不忙时启动的。
5.如权利要求1所述的嵌入式操作系统中驱动程序的多级缓存处理方法，其特征在于：所述第二级软件缓存可以避免CPU不能及时处理第一级软件缓存中的数据而导致第一级软件缓存中的有效数据被覆盖的问题。
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