万方数据18Coqntr20’l匿叠F习F琵稠极向场电源操作系统实时性能测试2恒，秦品健，黄连生，马林园杨卜目=-—能_；l|I一。矽咽：坤K-lReal—timePerformanceSystem1极向场电源控制系统TestofPoloidalFieldPowerSupplyOperationPinjian，HuangLiansheng，Maperformance引言C计。算mp机ut测er量M与eas控ur制em‘e2n01t(中国科学院等离子体物理研究所，安徽合肥Heng，Qin极向场电源系统是EAST(ExperimentalTokamak)托卡马克装置的核心子系统之一。它为等离子体的产生、约束、维持、加热、以及等离子体电流、位置、形状、分布和破裂的控制，提供必要的工程基础和控制手段。对于装置运行的性能与安全，物理实验的成败与效率，有着至关重要的作用[I]。用于该电源系统的QNXSystem)为及时准确地监测电源控制系统的运行状态做出了重要贡献。QNX系统QNX是加拿大QSSL公司开发的分布式、嵌入式、可扩展规模的实时操作系统。基于可抢占的微内核和优先级调度方式使得QNX实时操作系统能够提供快速和高度可预测的响应时间，甚至在系统重负载的情况下，每一次高优先级的线程都能够在限期时间内得到响应[2]。整个QNX操作系统是由微内核调度管理的一组进程的集合，微内核给其他外围进程提供非常小的调用服务，主要有：线程、消息传递、信号、时钟、定时器、中断处理、信号灯、互斥锁、屏障。整个操作系统都是建立这些调用之上的，支持完全抢占式的调度，即使是在消息中华测控网的传递过程当中也存在抢占调度。1．2极向场电源控制系统结构根据系统硬件的位置、核聚变实验要求、控制系统的模块化和便于将来系统的升级以及开发的方便，采用层次化的软件结构。将整个系统分为三层：Windows监测层、QNX实时控制层、现场总线执行层，具体组成如图1所示[3]。QNX实时控制层是整个控制系统的灵魂所在，操作节点担任着运行开始前的各种参数设置、远程启动不同节点上的对应进程、协调各节点的运行状态、运行过程中强行终止某个／全部进程、运行结束后检查各个进程是否已经正常、安全退出等。数据服务器运行着实时数据库EmpressQNX，将运行前的各种设置参数、运行过程中的各种状态变化进行备份，便于事后的各种分析操作，它与各台QNX节点问的通信采用快文章编号：1671—4598(2010)12—2730一03中图分类号：TP873．7文献标识码：A230031)摘要：极向场电源控制对操作系统实时性要求不断提高，有必要对其操作系统进行实时性能测试；极向场电源控制使用的是QNXRTOS，采用软件编程和硬件辅助协同的方法进行测试，给出了线程切换时间和中断延迟时间的具体测试流程并对测试结果进行分析；测试结果表明QNXRTOS满足极向场电源控制系统实时性要求；并且该测试方法具有一般性，可以用来对QNX系统其他实时性能进行测试。关键词：极向场电源；QNX；线程切换；中断YangLingyuan(InstitutePlasmaAcademySciences，Hefei230031，China)approach．WeOAdvancedRTOS(RealTime收稿日期：2010—06—15；修回日期：2010一07—20。基金项目：国家重点基础研究发展计划(973计划)作者简介：杨恒(1986一)，男，安徽人，硕士研究生，主要从事计算机控制方向的研究。秦品健(1951一)，男，研究员，主要从事控制系统设计、DSP技术应用等方向的研究。chinamca．com图1系统拓扑结构图．2730．&Physics，ChineseAbstract：Aspoloidalfieldpowersupplycontrolsystemneedshigh—performancereal—timesystem，itthesystem．ThisthatadoptsQNXOperatingSystem)，usingsoftwareprogrammingandhardware—assistedcollaborativeintroducespecificduresthreadswitchtimeanalyzeresults．TheresultsshowRTOSmeetquirementssystem．It’sgeneralmeasuringmethodbeusedforotherrelativewords：poloidalsupply；QNX；threadswitch；interruptSuper-conducting1．1(2008GBl04000)。increasingoperationissarytotestpapertests