基于μC/OS-Ⅱ的时间片调度法设计

多任务的调度算法多种多样,各种调度算法也各有千秋。在某些应用场合,时间片调度法就比纯粹的优先级调度法更具优势。本文提出了基于μC/OS-Ⅱ的时间片调度法的设计原理,给出实现该调度法的关键部分源代码,并且通过一个简单的应用实例将该时间片调度法与优先级调度法进行比较。

矿井移动目标并发接收时间片调度算法

在煤矿井下移动目标定位系统中,设计可靠的、并发识别能力好的无线通信方案,可以有效减少定位系统的漏读率,提高系统的可靠性,从而达到提高矿井移动目标定位系统性能。结合矿井定位系统性能的要求,围绕定位系统中标签漏读率展开研究,在分析矿井定位的无线通信技术及其对漏读率影响的基础上,设计了"时间片调度"算法以减小漏读率,随后根据数学建模和概率计算的方法计算出碰撞概率和漏读率。

一种改进的时间片轮转调度算法

通过对时间片轮转调度算法中进程最后一次执行时间片分配的优化,提出了一种改进的时间片轮转调度算法,该算法具有更好的实时性,同时减少了任务调度次数和进程切换次数,降低了系统开销,提升了CPU的运行效率,使操作系统的性能得到了一定的提高。

多CPU控制系统时间片轮转调度的一种算法

设计了一个以 STD总线为公用总线的 9CPU (采用 80 98)多机控制系统 ,给出了时间片转轮调度的原理。

基于时间片轮转调度法的有源电力滤波器多机并联均流控制策略

为提高有源电力滤波器(APF)多机并联运行的灵活性和工作效率,提出一种新型均流控制策略。该策略通过集中控制器为多机并联的滤波系统分配电流互感器变比,自动控制投入的模块数及分配给模块处理的谐波,良好的人机界面极大地增加了集中控制器的可操作性。时间片轮转调度法的引入,平均分配了每台有源电力滤波器的运行时间,避免了某设备长期运行或不运行的情况。

时间片轮转调度算法

时间片轮转调度算法是计算机操作系统里一种常见的进程(可理解为一段程序的执行过程)调度算法,也被称为RR调度。该算法将CPU时间分成若干个时间段,每个进程在一个时间段内执行一定的时间,然后被暂停,等待下一个时间段再次执行。如果进程在一个时间段内没有执行完毕,它将被放回队列的末尾,等待下一次调度。它是一种最古老、最简单、最公平且使用最广的算法。

基于轻量级内核的用户程序多任务调度方法

传统支持用户程序多任务的DCS和SIS系统控制器,一般采用前后台系统或实时操作系统,存在因用户程序任务执行时间不确定的原因导致控制器运行负荷波动大的问题。本文提出了一种基于轻量级实时调度内核的用户程序多任务调度方法,即在前后台系统中内嵌实时调度内核,前后台系统阶段处理IO数据输入/输出,实时调度内核阶段运行用户程序。通过实时调度内核基于动态调度表的时间片轮询算法,实现确定性调度以及运行负荷均衡。仿真实验表明,该方法适用于控制器的用户程序多任务调度,可有效解决高负荷情况下的控制周期负荷波动大的问题。

时间触发航空电子系统的软件架构研究

针对航空电子系统数据量大、任务复杂、可靠性要求高等特点,分析了传统的航空电子系统的软件架构优缺点,将任务按照运行过程划分为数据I/O输入、数据预存取、数据解算、解算结果存储、解算结果I/O输出等阶段,依据时间片对任务的各个阶段进行调度,确保了系统的稳定性。叙述了系统的工作机制,给出了时间触发航空电子系统软件架构的基本模型。实验结果和理论分析表明,时间触发航空电子系统软件架构的细颗粒调度比传统以进程为单位调度的软件架构具有更好的确定性,在稳定性和可靠性方面有很大的提高。

μC/OS-Ⅱ任务调度的改进与实现

介绍了μC/OSⅡ嵌入式实时操作系统的特点,分析了单一的基于优先级调度算法存在的不足。根据嵌入式应用的实时性要求不同,将应用划分为实时任务、分时任务和后台任务3种类型。针对分时任务新增的时间片调度算法,给出调度算法的实现方法,并增加了任务创建和销毁的接口。降低了基于μC/OSⅡ操作系统嵌入式产品的开发难度和设计成本,有利于该操作系统的应用推广。

调压铸造控制系统中多线程实时调度算法研究

为了提高调压铸造控制系统的实时性和控制精度,提出一种多线程实时调度的算法。研究基于程序片断的相关片断图分析方法与基于片断粒度和时间片的程序细分原理,将控制程序进行严格划分。分析事件驱动调度策略和时间片调度策略,综合考虑控制系统中两种调度策略的优先级别,对各线程程序片断进行程序细分和重组。该算法在某型调压铸造控制系统的应用中取得了良好的效果。实践证明,该算法能够使调压铸造工艺工作曲线安全平稳合理,大幅度的提高了产品的品质。

在i.MX51芯片上降低系统功耗的一种方法

i.MX51芯片是一种小型低功耗的CPU芯片,用在许多移动设备上。在发热和功耗方面都有不俗的表现,但是在有些情况下这还远远不够。文中详细讨论了CPU功耗与系统时钟的关系,采用轻量级嵌入式操作系统ECOS,对时间片调度和实时时钟系统进行了修改。即在ECOS的配置文件中关闭时间片调度机制,然后延长实时时钟的中断间隔,这样就不需要计算时间片,实时时钟的中断也不必以很高的频率产生,从而降低系统在空闲时的功耗。调度器不用定时运行,也可以节省系统功耗,使得系统在Idle状态下不被实时时钟的中断唤醒,从而大大降低系统的功耗。文中给出了实验数据:关闭时间片调度、延长实时时钟中断间隔与打开时间片调度、正常实时时钟中断间隔的功耗比约为1/10。

μC/OS-Ⅱ内核任务调度算法的改进

μC/OS-Ⅱ是一个基于任务优先级抢占式的实时内核,但它不具有相同优先级任务的实时调度功能。为了使μC/OS-Ⅱ内核既支持不同优先级的多任务抢占式调度,又支持同一优先级的多任务调度,提出对μC/OS-Ⅱ内核的改造,加入以时间片轮转调度算法进行相同优先级任务的调度。方法是保持原有不同优先级抢占式调度链表,增加相同优先级的时间片轮转调度链表,通过任务控制块指针使任务调度在2个链表之间切换。给出了在μC/OS-Ⅱ任务调度模块中算法改进的实现步骤、实验过程和结果。结果说明了提出的改进调度算法是可行的。

嵌入式实时操作系统VxWorks内核调度机制分析

本文简要介绍了多任务内核 。

μC/OS-Ⅱ二级调度算法的硬件实现

针对μC/OS-Ⅱ不支持同优先级任务轮转调度的问题,提出了二级混合任务调度策略。第一级调度把任务优先级高低作为任务调度的标准,实现不同优先级任务的抢占式调度;第二级采用时间片轮转策略,实现同优先级任务的轮转调度。采用FPGA片内的寄存器和RAM实现了等待任务列表和就绪表,并设计了后继轮转任务查找电路实现时间片轮转调度。整个设计采用VHDL,通过ISE 10.1软件时序仿真验证。仿真结果证明,硬件实现行之有效。

μC／OS-Ⅱ中任务调度算法的改进

介绍μC／OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统的特点,分析单一的基于优先级调度算法存在的不足。根据嵌入式应用不同的实时性要求,将应用划分为实时任务、分时任务和后台任务三种类型。针对分时任务,新增加时间片调度算法,给出调度算法的实现方法,同时增加任务创建和销毁的接口;降低基于μC／OS—Ⅱ操作系统的嵌入式产品开发难度和设计成本,有利于该操作系统的应用推广。

μC/OS-Ⅱ内核任务调度模块的扩展

针对μC/OS-Ⅱ不能支持同级任务调度的限制,提出一种基于时间片轮询调度的策略。该策略借用μC/OS-Ⅱ内核中的两个优先级任务,充当时钟源和轮询引擎,让同级任务在最低优先级任务下轮流运行。在不失实时性的前提下,让内核支持多达192个同级任务。实验及对比表明,该方案简单实用。

时间触发航空电子系统的软件架构分析

基于航空电子系统,根据其所具备的诸多特点,例如数据量多、稳定性要求苛刻、任务并不简单等,阐述了以往软件架构的优势以及不足,结合具体的运行流程,把任务进行划分,以产生多个阶段,如数据输入以及解算,按照时间片对任务全部阶段开展调度,保证了系统的可靠性。针对于航空电子系统,对其运行机制进行了分析,并且设置了软件架构的模型。通过实验数据,再结合理论分析显示,与传统软件架构进行比较,通过时间触发架构,无论是可靠性还是稳定性,均能够得到显著的提升。

基于堆栈处理器的实时多任务调度机制研究与实现

针对堆栈处理器特殊架构,为提高实时性,引入多任务堆栈技术,采用Forth自生成器技术,提出一种基于堆栈处理器的抢占式与时间片轮转调度方法,实现了在Forth堆栈处理器中实时多任务的运行,弥补了Forth堆栈处理器在实时多任务操作系统方面的的不足。实验表明,与当前基于寄存器处理器的嵌入式Forth实时系统相比,本文方法在最大关中断时间、任务上下文切换时间和任务响应时间三项重要的实时任务性能指标方面,实时性能有明显提升,从而保证了Forth系统应用的高效性和安全性,满足人们对Forth堆栈处理器实时多任务操作系统方面的应用需求。

基于时间序列提取信号特征的通用自动标检软件开发

为推行精益生产,提出一种基于时间序列提取信号特征值的通用自动标检软件开发的方法。从自动标定/检验工装通用架构及基于时间序列提取信号特征值2方面,阐述基于多核多线程时间片轮转调度及依据既定信号类型,基于分段时间序列借助约简算法快速提取信号特征值。结果表明:该方法在既定时段能可靠完成约定产品的标定、检验与功能测试,优化生产排程,缩减约定产品生产周期。

基于机载计算平台的μC/OS-Ⅱ多任务调度算法实现

飞行试验中机载测试系统的不断网络化,要求其计算与测试平台在确保其可靠性的前提下同时提升平台的实时计算能力。因此,针对计算平台上通常搭载的μC/OS-Ⅱ嵌入式操作系统内核,开发支持多处理器多任务的实时动态优先级调度算法。采用对任务优先级的加权动态调整和对同优先级任务引入时间片轮转调度算法,通过改写原μC/OS-Ⅱ系统内核增加链表结构、增加时间片调度算法、改进时钟函数,最终达到提升平台多任务实时调度的要求。最后在硬件平台STM32F103RB上实验测试证明应用该算法的μC/OS-II嵌入式操作系统内核在平台运行正常,且缩短了系统实时响应时间,提升了多处理器时间片的利用率。