工业实时操作系统关键技术及发展趋势研究

工业实时操作系统(RTOS)广泛应用于工业自动化、军事、电力、新能源等重要场景中,发挥着中枢神经系统的关键作用。当前,我国工业实时操作系统产业规模持续提升,但整体水平仍落后于发达国家,关键领域国产化率较低,缺乏完善的生态系统建设。本文阐述了工业实时操作系统的概念及关键作用,分析了国内外整体市场现状及代表性产品,梳理了工业实时操作系统内核、中间件、辅助设计工具等关键技术及相关现有研究基础,并进一步指出其轻量化、虚拟化、跨平台等发展趋势,为国产工业实时操作系统加速发展应用提供参考。

面向实时操作系统μC/OS-II的两级优先调度算法

C/OS-II采用抢占式优先级调度算法,根据任务的重要程度分配不同的优先级,以确保系统的实时性。但μC/OSII不允许多个任务具有相同优先级,不仅限制了并发任务的数量和灵活性,而且在某些情况下会增加系统的复杂度,甚至可能给系统的运行造成安全隐患。本文通过改进μC/OS-II的优先级位图结构与调度算法,为μC/OS-II扩展了2级优先调度机制。改进后的系统允许用户为多个任务赋予相同的优先级,同一优先级下的任务按照二级优先级进行调度,且可以根据实际需要灵活选择二级调度策略。实验表明,该算法可有效提高μC/OS-II的并发能力和资源利用率,同时保持较低的系统开销和响应时间。

一种基于国产SylixOS实时操作系统的算法升级方法

随着信息技术与信息产业的发展,信息安全越来越受到人们的关注。数据攻击的手段愈来愈先进,安全形势不容乐观。信息安全技术的核心是安全性算法,算法的迭代更新和升级尤为必要。文章基于国产翼辉SylixOS实时操作系统,提出了一种算法升级改进方法,有效解决升级过程中可能遇到的异常情况,在有效提升升级速度的同时,增加升级的鲁棒性和实用性。

多核嵌入式实时操作系统的分区间通信机制

为了解决多核嵌入式实时操作系统在不同分区间进行通信的问题,介绍了一种基于多核嵌入式实时操作系统的分区间通信机制。在该机制下,分区通过消息、端口和通道与同一模块中的另一个分区进行通信,或与其他模块中的分区进行通信,或与模块外的设备进行通信。分区利用端口与通道发送消息,根据通信目的不同,选择采样模式或队列模式将消息从源端口发送至目的端口,分区应用从对应的目的端口读取消息。该机制的可靠性和有效性在某多核嵌入式实时操作系统中得到了验证。

嵌入式软件开发中的实时操作系统设计与优化研究

随着嵌入式系统应用的日益广泛,实时操作系统对嵌入式软件的开发也显得日益重要。实时操作系统可以提供保证嵌入式系统实时性能与稳定性的关键功能。但在研制过程中需遵循一定的设计原则,以适应具体的应用需要。另外,对实时操作系统各方面进行优化还能进一步提升系统性能与效率。本项研究的目的是探讨实时操作系统设计原则与优化策略以及评价它们对系统性能所产生的效果。

mbedOS实时操作系统延时机制剖析

延时函数的使用可以避免程序空跑,让CPU更好地为其他任务服务。通过对延时函数基本原理的阐述,剖析了mbedOS实时操作系统延时函数的调度机制。以意法半导体的STM32L431芯片为例,进行mbedOS延时函数剖析实践,结合相关函数、关键代码、流程图、时序图、printf调试等分析手段,将延时函数的整个调度过程显示输出。通过对延时函数的分析,有助于读者从微观层面理解其调度过程,也可为分析其他实时操作系统提供参考和借鉴。

基于STM32L431RC微控制器实时操作系统驻留方法

实时操作系统在面向以微控制器的嵌入式系统的开发中越来越重要,为降低实时操作系统的编程难度和节省程序的编译时间,基于通用嵌入式计算机架构下实现实时操作系统的驻留,提出合理的程序框架设计和Flash、RAM空间的分配原则,利用应用程序编程接口的方式提供给用户进行应用程序的开发。实验结果表明,该方法有效地降低了编程难度,节省了编译时间,提高了程序的可移植性,具有可行性。

基于实时操作系统的多核分布式飞行软件架构设计

基于对飞行器飞行控制软件的需求(包括功能需求以及性能需求)的分析结果,提出一种基于战星嵌入式实时操作系统的多核分布式飞行控制软件架构,架构共分为5层,从下至上依次为:操作系统层、硬件接口层、框架层、应用层和重用构件层。该架构目前已经应用于多个项目,具有可移植性好、可靠性高、实时性强等特点,能够降低项目研制时间与成本,提高飞行控制软件的可靠性与安全性。

核电仪控实时操作系统软件需求研究

实时操作系统作为核电厂数字化仪控系统的核心组成部分,在核电厂数字仪控系统中发挥重要作用。但我国核电厂应用的实时操作系统严重依赖进口。为打破国外技术壁垒、实现核电厂的实时操作系统完全自主化,对适用于核电厂的实时操作系统软件需求进行研究。深入学习了实时操作系统的经典书籍,研究了核电软件法规和实时操作系统相关标准,调查了实时操作系统在核电数字仪控系统中的应用需求,分析了在核电厂成熟应用的友商产品的软件需求。提出了适用于核电厂数字仪控系统的可靠性和安全性的实时操作系统软件需求,包含外部接口需求、功能需求、性能需求和软件系统属性等。该研究为后续实现独立自主的核电仪控实时操作系统软件的设计及研制奠定了基础。

嵌入式实时操作系统的性能优化策略分析

阐述嵌入式实时操作系统的特点,嵌入式实时操作系统在计算机程序中的应用,能有效简化程序流程、提高程序的精确性、进一步实现程序的智能化。分析嵌入式实时操作系统的性能与应用策略,探讨嵌入式实时操作系统的优化与发展趋势。

Metronom实时操作系统:面向AVR微控制器的RTOS

0引言微控制器(MCU)需要以固定间隔执行一些任务,例如处理连续信号。本文中的实时操作系统(Real-time Operating System,RTOS)同样适用于存储空间受限的AVR微控制器,只不过需要接受一些限制条件,比如纯汇编语言编程。当速度和实时性非常重要时,这样的妥协显然是可以接受的。

基于嵌入式实时操作系统的矿用信号牌设计

针对目前煤矿应用的LED信号牌尺寸较小,显示内容较少,显示信息形式、颜色比较单一,通信方式采用传统的RS485总线等问题,设计了一种基于嵌入式实时操作系统的64x128尺寸的矿用信号牌。本文详细描述了信号牌的设计原理、硬件设计和软件设计,通过RS485总线、以太网TCP通信实现了信息的远程发布,通过蓝牙通信实现了信息就地发布,经煤矿现场批量应用,该信号牌满足煤矿现场信息发布需求。

工业机器人实时操作系统的信息安全风险论述

工业机器人代表着机器人在智能制造领域的深度应用,是工业制造中最重要的自动化装备。企业通过使用实时操作系统满足工业机器人的生产作业需求时,也需要考虑操作系统的信息安全风险。基于工业机器人安全性要求较高的特点,分析本文并列举了工业机器人实时操作系统的几种攻击形式和可能导致的严重后果。本文建议企业定期地对工业机器人实时操作系统进行全面的信息安全风险评估,针对风险项采取必要的安全控制措施,达到降低工业机器人整体信息安全风险的目的。本文最后提出了几种可行的安全控制措施,为企业缓解工业机器人实时操作系统的信息安全风险提供对策和思路。

基于共享内存的AcoreOS653操作系统层与分区应用层的通信技术研究

为了满足AcoreOS653嵌入式实时操作系统中将操作系统层可获取到的目标数据提供给分区应用使用的需求,文章阐述了一种基于共享内存的操作系统层和分区应用层的通信方法,重点描述了共享数据区的通信配置和数据交换的操作方法,对开发人员的实际使用具有一定的借鉴意义。

RFRTOS:基于Linux的实时操作系统

随着实时应用领域的逐渐扩大,不仅传统嵌入式系统的需求日益紧迫,而且这种情况也渗透到桌面环境.为了满足国内用户在这方面的广泛需求,基于红旗Linux操作系统,开发了RFRTOS实时操作系统.主要从实时调度策略、内核抢占机制、细粒度定时器几方面讨论了RFRTOS的实时支持.实验结果表明,所作改进有效地提高了Linux的调度精度,满足了软实时方面的需求.

航天器用实时操作系统设计

针对航天器在应用实时操作系统时的特殊需要,设计了航天器用实时操作系统的总体设计方案及内核;总体设计中,将操作系统分为板卡级驱动层、系统内核层、接口层三个层次,并确定了满足航天器任务的最简需求与各层的关系;在内核设计中,设计了双向链表管理器、多任务调度管理器、时钟管理器、消息队列管理器、中断管理器,并在其中体现了最简设计的思想;最后,对航天器用实时操作系统的可靠性设计思路进行了描述;此操作系统目前已应用多个航天器中。

嵌入式系统中的实时操作系统

简要介绍了实时操作系统的实现方法 ,例举了基于Linux核心的实时操作系统。

实时操作系统用于嵌入式应用系统的设计

概述了嵌入式系统的开发工具——实时操作系统的特点和核心内容；分析了在利用实时操作系统进行嵌入式系统设计时，经常要面对的几个方面的问题。

基于OSEK规范的嵌入式实时操作系统研究

介绍了当前在国际汽车工业界日益占据主导地位的汽车电子开放式系统及其接口的软件规范(OSEK/VDX)体系的来由和最新的发展动向,以及该体系中实时操作系统规范(OSEK OS)的特点。同时,详细地分析了OSEK OS运行机制,并讨论了系统实现和优化的方法。

嵌入式实时操作系统移植技术的分析与应用

介绍了一种嵌入式实时操作系统———μCOS II的内核结构,着重分析了它的移植技术,详细描述了该系统移植到Motorola基于PowerPC构架的32位单片机MPC555上的实现过程,从而总结了μCOS II移植到不同目标板的一般性方法。