内存模型(Memory Model)
内存模型定义任务、内核与资源之间的运行时内存访问结构。 用于约束运行时访问行为。
系统内存模型定义
HRTOS 内存模型描述系统在运行时对任务、内核与资源的统一访问规则。 它不是静态布局定义,而是运行时行为约束集合。
内存模型的核心作用是将“对象存在”转化为“对象如何被访问”, 并对访问路径施加确定性约束。
在实时系统中,内存访问本身即参与调度决策,因此必须纳入系统级设计。
内存访问语义
每一类内存区域都对应不同的访问语义与约束等级:
- Task Space:仅允许任务私有访问,由调度器切换控制
- Kernel Space:系统唯一控制区,仅通过内核入口访问
- Shared Memory:通过 IPC 机制进行受控访问
- Heap Region:动态分配区,访问时间不可变但必须受限
这些语义共同构成系统“可执行边界”,用于约束非法路径传播。
运行时约束模型
内存模型同时定义运行时约束条件,包括访问权限、生命周期与时序影响。
所有对象必须满足以下条件才能进入实时路径:
- 访问路径可追踪
- 生命周期可预测
- 分配与释放成本有界
- 跨任务访问必须显式同步
该模型用于确保系统在高负载情况下仍保持确定性行为。