实时多任务操作系统的开发与应用

介绍了适用于实时嵌入式系统的操作系统软件———IR-OS的开发及其在智能脱扣器系统中的应用。IR-OS采用了微内核结构设计,基于抢占式优先级调度,内核代码简洁,并提供良好的开发接口。将IR-OS作为实时嵌入式系统的开发和运行平台,不但克服了传统顺序结构设计所带来的代码结构复杂、可移植性差和功能扩展不方便的缺点,而且具有更好的实时性、稳定性和可靠性。

四种嵌入式实时操作系统关键技术分析

介绍了RT-Linux,μCLinux,μC/OS-Ⅱ和eCos四种源码公开的嵌入式实时操作系统(Embedded Real-Time Operating Systems,ERTOS),详细分析比较了关键实现技术———任务管理、任务及中断间的同步通信机制、存储器管理、中断管理等,指出了不同应用领域所适合的ERTOS。

实时嵌入式操作系统μC/OS-II内核的分析与改进

基于源码公开的实时嵌入式操作系统μC/OS-II及对内核的分析,该文对μC/OS-II的调度算法提出了改进,即扩充了任务数目,采用了任务分类的方法,使其能支持多于64个任务的调度,并可根据实际要求,对任务分组采用不同的调度算法,同时在整体上保持优先级调度模式。该文给出了局部时间片轮转调度和优先级调度算法的实现。

μC/OS-Ⅱ任务优先级调度算法分析与改进

μC/OS-Ⅱ任务优先级调度算法通过OSUn Map Tbl逆映射表直接查表获得当前就绪任务的最高优先级,因此根据μC/OS-Ⅱ中就绪组和就绪表的定义,对μC/OS-Ⅱ中OSUn Map Tbl逆映射表的生成机理进行分析和逆向推导,得到OSUn Map Tbl生成算法,采用MCS-51内部的位寻址区、位操作指令和多分支散转结构对就绪组和就绪表进行访问,改进μC/OS-Ⅱ任务优先级调度算法的执行效率。在电子式油压控制器中的汇编代码运行测试结果验证了改进算法的正确性,并表明其执行效率得到大幅提高。

嵌入式实时操作系统在中低压综合测控保护装置的应用

在简述传统嵌入式系统特点的基础上,提出嵌入式实时操作系统(μC/OS),并根据电力系统中低压综合测控保护装置的功能特点,进行合理的任务划分。利用多任务实时操作系统对已划分的任务进行合理的调度,实现综合测控保护装置的功能。优先级占先的任务调度方式使装置有足够的实时性,任务划分方式使装置有足够的通用性和扩展性。

嵌入式实时操作系统任务调度算法的改进与应用

在嵌入式系统中,任务调度器的好坏很大程度上决定了系统的性能。针对经典的速率单调(RM)调度算法以任务的周期作为优先级的评测标准,容易导致某些周期长且重要的任务错过截止期限,而当任务数量趋于无穷时,CPU的利用率仅为69%的特点,提出一种新的静态调度算法—NSRL。该算法在任务控制块(TCB)中增加两个域,分别为任务的重要度和裕度为零的时刻。在高优先级任务优先执行的前提下,重要度较高且未执行的任务当且仅当裕度为零时,具有较高的优先权可以抢占当前任务运行。通过理论分析和具体实验,该方法降低了任务截止期错失率,提高了CPU利用率,可以更有效地调度实时任务,在无线宽带移动计算中得到了较好应用。

基于CPN的嵌入式RTOS任务调度建模

针对有色Petri网(CPN)在并行、并发、资源共享描述上的适用性,将其引入到嵌入式实时操作系统(RTOS)建模中,解决了RTOS任务调度模型中的CPU独占表述、优先级排序、抢占时间处理和周期任务实现问题。对一个优先级抢占式任务调度实例建立CPN模型,结果表明该模型能有效反映RTOS系统的动态特性,准确定量模拟出RTOS系统的效率、切换频率指标。

嵌入式实时操作系统的调度策略

在资源有限的嵌入式系统中,任务调度器的好坏很大程度上决定了系统的性能.本文分析了实时系统中有代表性的静态以及动态调度算法,并总结了各自的优缺点.在此基础之上,对嵌入式实时内核μc/os-II的调度算法进行了优化.

一种嵌入式实时操作系统——OSEK/VDX OS

OSEK/VDX操作系统是一种嵌入式实时操作系统(RTOS),具有可裁剪性。本文着重描述了操作系统的内核,包括任务管理机制、一致类、事件机制、调度机制、中断管理、资源管理机制和报警器机制。

基于并行优先级任务树的多核调度方法研究

文章针对具有复杂依赖关系的实时周期任务难以调度的问题,提出了一种模型转化方法,该方法将具有复杂关系的实时结点任务图转化为并行优先级任务树,然后根据模型中定义的优先关系并结合EDF(Earliest Deadline First)算法,将任务调度到相应的核上去执行。仿真试验表明,该方法比核与任务相对应的分配方法不仅可以提高CPU利用率而且大大减少了核间通信的开销。

一种嵌入式实时操作系统Nucleus Plus

本文介绍了美国ATI公司的嵌入式多任务操作系统NucleusPlus的基本内容 ,及其内核(kernel)设计及实现中的一些典型的数据结构、概念及方法。

一种双余度非相似容错计算机软件设计

非相似余度设计是容错技术的重要设计方法,在很多领域都有广泛应用,在航空领域主要应用于飞行控制系统。在非相似双机架构下分析现有且适宜的操作系统,并在此基础上构建适合机载飞控系统的底层运行框架和任务调度算法,在此框架下研究双机余度管理的关键技术。研究结果表明,所设计的软件框架与算法满足飞控系统要求。

基于嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ的海洋环境监测系统

采用三星ARM7的S3C44B0作为主处理器,设计一套能实时采集多种海洋环境参数的监测电路。利用UART转I2C方法扩展串口来集成多个传感器,采用移植μC/OS-Ⅱ嵌入式实时操作系统的方法,利用μC/OS-Ⅱ内核进行RTC任务、各个传感器采集任务、铱星收发及休眠任务进行调度和切换。

基于嵌入式实时操作系统的稳定控制装置研究

随着特高压电网建设的不断推进和智能电网发展方向的确立，电网对稳定控制装置在数据分析处理能力和通信能力上的要求不断提高，而目前电网稳定控制装置中普遍采用的“中断＋主循环”的嵌入式软件设计模式将难以满足日益复杂的功能要求。该文探讨了稳定控制装置对软件设计的技术要求，指出了目前稳定控制装置软件设计模式中存在的不足，并分析了将VxWorks、QNX、RT—Linux等主流嵌入式实时操作系统应用于稳定控制装置设计的可行性，并对任务调度实现进行了分析研究。

基于Linux任务优先级的实时性改进的研究

针对嵌入式系统对嵌入式操作系统的要求,本文分析了基于Linux任务优先级的调度策略中实时性能的不足,提出了一种嵌入式Linux任务调度模型,将任务的相对截止期和空闲时间这两个特征参数结合起来,综合设计任务的优先级,而且任务的优先级由相对截止期和空闲时间惟一确定,从而提高任务调度的成功率,增强了系统的实时性能。

嵌入式操作系统实时性研究与改进

研究了影响嵌入式操作系统实时性的几个因素,以μC/OS-Ⅱ为例讨论了对嵌入式操作系统实时性影响最大的任务调度,并提出了对嵌入式操作系统内核实时性的改进。

uC/OS-Ⅱ在铁路轨道继电器测试系统中的应用

主要介绍了嵌入式实时操作系统uC/OS-Ⅱ在铁路轨道继电器检测中的应用并对系统原理和结构组成以及uC/OS-Ⅱ移植和任务调度等作了较为详细的阐述.

嵌入式实时操作系统μClinux关键技术分析与应用

介绍了μClinux这种源码公开的嵌入式实时操作系统，详细分析了其关键技术——任务管理、任务及中断间的同步与通信机制、存储器管理等．并对其应用领域进行了探讨，在此基础上设计了IP电话的实现方案。

eCos实时内核分析

简要介绍了嵌入式实时操作系统eCos的实时性能特点,重点分析了eCos的中断处理机制、任务调度器结构和实时性能测试数据,提出了eCos适用范围的看法。

基于Linux的嵌入式实时操作系统任务调度算法优化

为解决传统任务调度算法精准度低等问题,提出基于Linux的嵌入式实时操作系统任务调度算法优化。结合RM分配原理和时间优先原理对实时比率单调调度算法进行优化,通过对任务调度周期、调度临界数值等相关系数进行计算出,得出任务调度任务分配的最佳数值。并根据计算结果选取最优路径分配方案,并在路径中进行列队处理,快速、有序地进行任务调度排序,并简化实时操作系统任务调度路径的分配步骤,实现对实时操作系统任务调度算法的优化。最后通过实验证实,基于Linux的嵌入式实时操作系统任务调度算法相对于传统调度算法有更高的准确性,充分满足研究要求。