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嵌入式可信计算机系统任务调度方法的研究与实现

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嵌入式可信计算机系统任务调度方法的研究与实现硕士研究生 : 柳艳莉导师 : 刘宏伟 副教授申请学位 : 工学硕士学科、专业 : 计算机科学与技术所在单位 : 计算机科学与技术学院答辩日期 : 2008 年 6 月授予学位单位 : 哈尔滨工业大学

RESEARCH AND REALIZATION ONTASK SCHEDULING METHOD OFEMBEDDED DEPENDABLECOMMUTER SYSTEM

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1课题研究的背景和意义

1.2有关任务调度的基本概念

1.3常用任务调度算法

1.4本文的主要研究内容

1.5本文结构

第2章嵌入式系统任务调度方法的研究

2.1引言

2.2常用嵌入式系统的调度策略

2.3μC/OS-Ⅱ的系统组成及特点

2.4μC/OS-Ⅱ的任务及调度

2.5μC/OS-Ⅱ系统任务调度策略的分析

2.6本章小结

第3章μC/OS-Ⅱ系统的移椊

3.1引言

3.2选择μC/OS-Ⅱ的原因

3.3 移植条件

3.4 移植规划

3.5配置μC/OS-Ⅱ

3.6 移植工作

3.7 移植测试

3.8本章小结

第4章μC/OS-Ⅱ系统任务调度算法的改进设计

4.1引言

4.2基于时间片轮转调度算法的改进设计

4.3基于优先级分配算法的改进设计

4.4两种改进算法的混合调度策略

4.5本章小结

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文

哈尔滨工业大学硕士学位论文原创性声明

哈尔滨工业大学硕士学位论文使用授权书

哈尔滨工业大学硕士学位涉密论文管理

致谢

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摘要

一个操作系统的核心部分是任务调度模块。调度算法的目的是在正常情况下,尽可能满足所有任务的时限;在峰值负载条件下,保证强实时任务满足时限。系统操作具有的运行性能在很大程度上取决于任务调度。虽然调度的主要目的是为了分配处理机,但在不同的系统中所采用的调度方式是不同的,在执行调度时所采用的调度算法也可能不同。在目前各种嵌入式系统中,所采用的调度方法各不相同。因此对嵌入式系统调度方法的研究也就成为人们关心的问题。如何使系统高效、可靠地保证各个任务运行关键在于所采用的调度方法。
  任务调度机制作为操作系统的核心技术,目前发展的相当成熟,其中对调度算法的研究更是数不胜数。每一种调度算法都各有优缺点,同时也适合于不同的系统。本文对常用任务调度方法做出总结,分析研究各种算法的优缺点,指出了各种算法对系统的适用性。然后将静态调度算法作为对系统任务调度方法研究起点,重点研究了一种源码开放的嵌入式系统μC/OS-Ⅱ所采用的任务调度机制,对该系统采用的调度机制做出了简单的分析,总结出其优缺点。针对其不足之处提出了改进设计方案,首先针对在μC/OS-Ⅱ系统任务调度中不支持有相同优先级任务存在的问题,提出了基于时间片轮转调度算法的改进设计方案;第二,针对系统中优先级分配问题,提出了基于静态调度算法的改进设计方案。并根据算法调度时序,对改进算法的可调度性做了简单分析。最后结合两种改进设计方案,提出应用于该系统的混合调度策略,扩大了该系统的使用范围和灵活性。将系统移植到ARM微处理器上,并进行了简单的多任务调度测试,在此基础上实现了上述两种改进的任务调度算法及混合调度方法。

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