[发明专利]控制嵌入式系统开发期间的实时性

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张于2008年7月10日递交的美国专利申请号12/218,107的优先权及利益，并在这里引入其全部内容。

技术领域

本申请总体上涉及设计、仿真和验证分布式嵌入式系统的领域。

背景技术

嵌入式系统在现代电子设备中无处不在。嵌入式系统可以存在于例如各式各样的消费品中—包括电视、移动电话、媒体播放器，以及汽车。事实上，据估计一年中生产的微处理器中超过98％的部分都被使用在嵌入式系统中。

在很多应用中，嵌入式系统被用来控制、监测或以其他方式管理大型系统的一个或多个子系统。此外，嵌入式系统经常被要求提供可靠的并且及时的行为。为了确保嵌入式系统可靠地满足大型系统的定时约束，嵌入式系统经常使用实时操作系统(RTOS)，它控制任务如何由处理器执行并且提供精确的定时行为。

由于嵌入式系统经常与大量的其他组件交互并且期望执行实时软件应用，因而设计嵌入式系统是一种挑战。例如，嵌入式软件应用不能只提供适当的功能，而是还必须以所要求的速率运行，从而满足系统期限并适应所分配的内存量。此外，嵌入式系统设计过程通常包含多个开发阶段，每个阶段具有不同的抽象级别。例如，嵌入式系统或嵌入式软件应用最初可以全部在计算机环境中被建模和仿真。所有的周边系统同样可以在这样的环境中被建模和仿真。最终，随着设计过程的进行，可能会期望通过在嵌入式系统的物理原型上运行软件，或者通过运行软件应用的仿真并同时生成去往和来自总体系统中真实硬件组件的信号，来对嵌入式软件应用进行调试。在这样的仿真和验证期间，可能会期望在不妨碍总体系统的其他操作的情况下，启动、停止、暂停和继续软件应用的“实时性”。这样的控制和灵活性靠传统的开发工具不可能实现。因此，需要有改进的方法、系统和装置来为嵌入式系统的设计者在对实时嵌入式软件应用的开发和调试期间提供更好的控制、灵活性以及可见性。

发明内容

在这里公开了可以用来在嵌入式系统的设计、仿真或验证期间控制实时事件(例如，实时时钟)的方法、系统和装置的代表性实施方式。所公开的方法、系统和装置不应当被解释为任何形式的限制。反之，本公开涉及各个所公开实施方式的全部新颖的和非显而易见的特征和方面，不论是单独的或是与其他特征和方面的各种组合和子组合。所公开的方法、系统和装置不限于任何特定的方面、特征或它们的结合，而且所公开的方法、系统和装置也不要求存在一个或多个特定的优点或解决特定的问题。

在这里公开的一个示例性实施方式中，生成实时时钟信号，并且利用该实时时钟信号触发由嵌入式软件应用定义的任务。在这个实施方式中，嵌入式软件应用由嵌入式处理器利用实时操作系统(RTOS)执行，并且实时时钟信号具有与驱动嵌入式处理器的处理器时钟信号不同的时基，并且被独立控制(例如，针对处理器的“时间”独立于针对嵌入式软件应用和周边环境的“时间”而前进)。实时时钟信号例如可以由以下生成：在计算机工作站上运行的软件(例如，在调试器或仿真器中运行的软件应用)，在另一外部嵌入式系统上运行的软件，和/或在嵌入式系统中作为任务运行的软件。实时时钟信号的生成可以在不中断处理器时钟信号的情况下被挂起一段时间。此外，挂起实时时钟信号生成的动作可以响应于由嵌入式处理器执行嵌入式软件应用所控制的信号而被执行。实时时钟信号的生成可以在不中断处理器时钟信号的情况下被重新启动，并且重新启动被仿真的实时时钟的动作还可以使得触发得以继续。重新启动实时时钟信号生成的动作也可以响应于由嵌入式处理器执行嵌入式软件应用所控制的信号而被执行。此外，在一些实现中，嵌入式处理器是仿真的嵌入式处理器，并且处理器时钟信号是仿真的处理器时钟信号。例如，可以使用指令集仿真器或RTOS仿真器(例如，使用PC硬件和PC操作系统软件的RTOS实现，用以对在RTOS上运行的嵌入式应用的执行进行仿真)中的一种对嵌入式处理器和处理器时钟信号进行仿真。在一些实现中，使用系统简档器(profiler)来测量在嵌入式处理器上执行的软件的执行时间。在特定的实现中，嵌入式软件应用是第一嵌入式软件应用，嵌入式处理器是第一嵌入式处理器，RTOS是第一RTOS，并且处理器时钟信号是第一处理器时钟信号。在这些实现中，由第二嵌入式软件应用定义的任务可以由实时时钟信号触发，第二嵌入式软件应用由第二嵌入式处理器利用第二RTOS执行，其中实时时钟信号是独立于驱动第二嵌入式处理器的第二处理器时钟信号而可控的，使得实时时钟具有与第二处理器时钟不同的时基。