实时操作系统mbedOS互斥量调度机制剖析

嵌入式产品研发中使用多线程并发运行时,为避免公共资源被破坏或线程运行异常,通常使用互斥量(Mutex)来防止公共资源在线程运行时被其他线程抢占。不同于使用单一变量实现的互斥量,在实时操作系统中为优化线程调度并避免错误,所使用的互斥量较复杂且不易理解。目前关于嵌入式实时操作系统中互斥量的实现及应用的相关资料较少,文中在对实时操作系统mbedOS中互斥量的数据结构与操作函数进行详细分析的基础上,设计出一个使用互斥量保护公共资源的软件实例,实例中包含对小灯的控制以及使用串口输出线程的实时运行情况。通过观察灯光的变化并结合串口输出信息,能够直观地理解mbedOS对使用互斥量的进程调度机制,也可为读者理解其他实时操作系统中互斥量的机制提供参考。

实时操作系统mbedOS启动流程剖析

mbedOS是ARM公司于2014年开始推出的一款面向智能终端与物联网节点的实时操作系统,它提供了线程管理与调度、内存管理、时钟管理、队列管理等基本功能要素。在深入分析mbedOS的功能要素和函数调用关系的基础上,简要给出了KL36芯片的启动流程,重点剖析了mbedOS堆栈的设置、中断向量表的重定向、内核的初始化、主线程的创建以及内核的启动,最后对mbedOS启动过程中存储使用情况进行了分析,为mbedOS在不同微控制器上的移植提供了技术基础,也可为分析其他RTOS的启动提供参考。

实时操作系统mbedOS的移植方法

MbedOS是ARM公司于2014年开始推出的一款面向智能终端与物联网节点的实时操作系统,主要用于对响应时间有较高实时性要求的嵌入式系统.在深入分析mbedOS的基本功能、调度机制、延时函数机制、任务间通信机制等基础上,以可移植的mbedOS工程框架为基础,分析移植的共性问题,给出具体的移植方法.在此基础上,实现了mbedOS在ARM Cortex-M系列的不同内核及不同MCU上的移植,还给出了不同开发环境间移植共性问题分析,为mbedOS的应用研究提供了基础,有效地降低了mbedOS的移植难度,也可为其他RTOS的移植提供参考.

基于可变长信任链的实时操作系统软件可信度量技术

实时操作系统(Real Time Operating System,RTOS)在现代工业控制系统中广泛应用,以满足严格的实时性要求和高可靠性的工业需求。然而,在面对日益复杂和先进的攻击技术时,RTOS在安全性和可信度方面面临严峻挑战。因此,提出了一种基于可变长信任链的RTOS软件可信度量方法,通过引入安全敏感性权重的组件分析方法,构建适应不同实时性要求的可变长信任链结构,并在模拟攻击实验中验证了该模型的有效性。实验结果表明,该方法能够在高实时性条件下有效进行完整性测量,保护文件完整性,提高RTOS软件的可信度。

实时操作系统事件响应机制剖析

为了能清晰理解事件的工作原理与机制,通过分析事件在实时操作系统中的作用、响应原理及流程,基于KL36微控制器采用类PC机的printf输出法,从调度过程时序、响应时间性能等方面剖析了mbedOS的事件响应机制。实验结果表明,通过printf函数能将事件响应过程的线程地址、队列地址,队列内容、线程进出队列情况以及事件位等信息直观输出,为读者从底层理解mbedOS的事件响应原理和流程提供便利,也为分析mbedOS的其他同步与通信手段的脉络结构提供方法借鉴。

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。

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。

基于实时操作系统的信号采集与存储软件技术研究

随着科技领域的高速发展,信号采集与存储相关产品不再局限于基本的功能需求,对产品的性能要求也越来越高,产品的实时性、稳定性以及可靠性成为产品优劣的重要评判标准,应用场景也越来越广泛,工业控制、测量仪器等领域都需要信号的采集及存储。高速且可靠的采集与存储技术是后续高速信号处理的基础,因此对此进行研究非常重要。基于VxWorks实时操作系统,设计了一种信号采集与存储的应用程序,该程序可实现网络通信、文件系统管理、系统配置、流数据存储和内存管理等功能。

国产化实时操作系统接口集成测试方法研究

为响应自主可控发展战略,国内多家软件厂商相继研发了国产化实时操作系统软件。尽管推出了相应的实时操作系统应用编程接口标准,但仍缺乏有效的测试方法。基于应用编程接口规范,本文研究并提出了一套国产化实时操作系统应用编程接口的集成测试方法,设计了完整的测试流程和测试用例,并通过实例进行演示。经过测试验证,所提出的测试流程符合相关测试标准,测试结果直观有效,为从事相关行业的人员提供了实时操作系统接口测试验证活动的参考指南。

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。

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。

嵌入式实时操作系统移植技术的研究与应用

随着嵌入式系统在各个领域的不断发展,嵌入式操作系统的系统软件移植技术的研究已成为嵌入式开发中的一个重要问题。该文研究了嵌入式操作系统在不同平台移植的理论与技术,提出一种用层次化和模块化方法对嵌入式操作系统进行移植的一般方案。该方案成功运用于CRTOSII移植到集成S3C2410芯片主板的项目中,实践证明了移植方案的正确性和可行性。

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。