System Model(系统模型)
HRTOS 不是模块集合,而是一个时间因果闭环系统。
所有行为必须映射为可界定的时间函数关系。
核心定义:
系统运行可抽象为循环函数:
Event(t) → Decision(t) → State(t) → Execution(t) → Disturbance(t) → Constraint(t) → Event(t+1)
约束原则:
- 所有阶段必须 bounded(有界)
- 任一不可预测因素都会破坏确定性
① 事件层(Interrupt Layer)
系统唯一输入来源:中断 / Tick / IPC。
作用:生成调度触发点,打断时间连续性。
↓
② 调度层(Scheduler Layer)
时间资源分配中心。
本质:决定 CPU 在某时间片归属。
↓
③ 状态层(Task Lifecycle)
任务状态集合:Ready / Running / Blocked。
本质:可调度空间的时间划分。
↓
④ 执行层(Execution Flow)
CPU 实际执行轨迹。
必须满足 WCET(最坏执行时间)约束。
↓
⑤ 扰动层(Memory & Cache)
时间不确定性来源:Cache miss / 内存访问 / 分配行为。
本质:时间抖动生成器。
↓
⑥ 约束层(Time System)
系统正确性判定层。
规则:超时 = 错误(不是性能问题)。
↺ Loop Back
系统本质总结:
HRTOS 本质不是操作系统,而是:
一个以时间为核心变量的因果闭环函数系统。
它回答的不是“如何执行”,而是:
👉 “为何在相同时间结构下始终得到一致结果”
推荐阅读顺序
时间系统 → 调度周期 → 执行流 → 中断流 → 确定性因果链