KVM系统通信和同步机制的设计与实现

摘要

KVM切换器（其中KVM是Keyboard键盘、Video显示器、Mouse鼠标的缩写）是一种计算机中心机房管理设备，利用该设备，用户可以通过一套键盘、鼠标、显示器等组成的终端设备来实现对机房中多台计算机及相关设备的集中管理。本课题组研发的KVM OS（OS即operating system的简称）即是从KVM切换器的实际需求出发，专用于KVM切换器的嵌入式实时操作系统。
　　 通信和同步机制是KVM OS的基本模块之一，它在多任务的KVM切换器系统中为任务之间互相协调、互相配合以及交换信息进行通信提供了必要的方法和手段。
　　 课题研究了通信和同步机制的互斥变量、计数信号量、事件标志组、消息队列等各模块的基本原理和功能。在对通信和同步机制进行了慎密的功能分析和特性分析的基础上，设计了上述各模块的数据结构和内部机制。核心思想是采用资源计数的方法，资源数量有限，每当被任务占用，则资源数量减1，每当任务释放资源，则资源数量增加1。当任务申请的资源可用时，任务将获得资源继续运行，否则将被挂起，直到其他任务释放了该任务等待的资源。
　　 课题详尽地阐述了通信和同步机制的各个子模块的实现细节。实现过程中，广泛采用了指针和双向链表结构，充分保证了系统运行的高效率。
　　 课题最后在基于S3C2410（ARM核）微处理器的开发板上对所实现的通信和同步机制进行了详细的功能测试，并对结果进行了细致的分析，证明该通信和同步机制具备了预期的功能。