1、实时Java规范1.1版对多处理器的支持

实时Java规范1.1版对多处理器的支持

1. 引言

多处理器平台（多核或多芯片系统）在实时和嵌入式系统领域的应用愈发广泛，对称多处理器（SMP）系统如今常成为大型实时系统的默认选择。然而，实时Java规范（RTSJ）自诞生以来，在多处理器问题上一直未提供明确指导，既无相关解释准则，也未提供编程抽象帮助开发者配置系统。

最新版本的RTSJ意识到这种状况亟待改变，但多处理器和多核架构发展迅速，操作系统标准尚未完全跟上，同时RTSJ还需遵循一些指导原则，如可预测执行优先、“谨慎编写一次，有条件随处运行”、兼顾当前实践与未来特性、允许实现决策的多样性等。

2. 动机与约束

虽然许多应用无需对可调度对象到处理器的映射进行精细控制，但在某些情况下，这种控制十分关键。下面主要聚焦对称多处理器（SMP）系统展开讨论。

2.1 动机：获取性能提升

从单处理器转向多处理器平台的主要目的是提高性能。为特定可调度对象分配专用CPU，能确保其执行速度达到最快。限制可调度对象仅在单个CPU上运行，可避免因在不同CPU间切换而导致的缓存（TLB或其他非内存相关上下文）失效带来的性能损失。此外，将中断配置到部分处理器处理，可让性能关键的可调度对象在其他处理器上不受干扰地运行。

2.2 动机：支持时间隔离

当应用包含不同关键级别的子系统（非关键、任务关键和安全关键）时，需要在不同级别之间提供保护。Java的严格类型模型在空间域提供了强大保护，RTSJ的成本执行模型（包括处理组参数）提供了有限的时间保护，但往往较为粗糙。通过对处理器进行分区，让不同关键级别的可调度对象在不同分区执行，能实现更可靠的时间隔离。例如，将所有非关