嵌入式实时多任务软件的软总线结构设计

，多个进程对同一资源会有不同的操作方式和优先级，不同的资源有不同的调度策略。针对这些特性，就需要有相应的管理系统。该系统需要维护资源与标示符之间的关联、任务进程对资源的相关操作参数、资源特有的调度策略等。本文设计中软总线主要使用四个表格存储关联信息，其详细设计图如图2：

图2 软总线详细设计图

3.3 资源使用调度详细设计

为了保证资源的安全性，系统要求进程在使用资源的时候先进行进程注册和资源申请。同时，系统对资源使用的行为进行比较严格的检测。因此，进程使用资源分为三步：进程注册，进程申请资源及进程使用资源。进程注册是在进程建立的时候，同时将进程信息写入软总线的进程表加以保存。进程申请资源通常在进程建立以后第一次工作时完成，类似对资源的初始化。进程申请资源要求进程在软总线已经注册，同时要求进程对资源的参数限定符合该资源。进程使用标识符来标示所要使用的资源，如果该资源不存在，这以该进程给定的参数在资源池中建立和初始化该资源并关联进程；如果资源存在，比对参数，如果一致，直接关联进程，否则出错处理。出错处理产生以“标识符_进程编号”为标识的副本，以进一步的使用，当然同时会有出错提示。

资源使用要求进程和资源已经关联。同时使用的过程中，进程操作的是数据的副本，而对资源的更新是要受到系统的检测的。这次，副本数据的更新是实时的，这样就避免出现同步的问题。资源调度也会在资源获取前依据资源调度表中的信息进行。进程对资源申请和使用的详细调度如图 3 所示：

图3 进程对资源申请和使用的详细调度图

3.4 系统验证和安全性模拟实验

经过验证，该系统*能模块使用软总线提供的接口操作资源，其速度和效率不低于使用未封装的资源。同时，软总线的封装使得资源对功能模块透明，而且使用资源时还要求对其进行较强的验证，因此资源的安全性及系统的健壮性得到了较大幅度的提高。为了验证系统的安全性健壮性，我们进行了安全测试。在测试中，模拟了系统可能出现的各种安全漏洞。同时，与使用非软总线结构，对资源不进行强验证的系统进行比较。结果如表1：

如上表所示，使用软总线架构，系统具有更强的安全性和健壮性。

4．结束语

本文介绍了使用软总线封装系统资源，设计实时多任务嵌入式软件的架构方式。通过实际的工程实践，给出软总线的设计方案。文章通过理论分析和实验对比指出了这种架构方式在处理多任务调度和资源共享上相对普通架构的优势。