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1、控制理论与控制工程专业优秀论文控制理论与控制工程专业优秀论文 基于基于 C/OS-C/OS-的实时多任务的实时多任务调度算法的研究调度算法的研究关键词：实时系统关键词：实时系统 任务调度任务调度 优先级反转优先级反转 嵌入式系统嵌入式系统摘要：随着实时嵌入式系统应用的日益复杂化，系统可能要处理多个实时任务， 同时各个任务之间也可能有多种信息传递。如果仍采用原来的程序设计方法将 存在两个问题：一是中断可能得不到及时响应，处理时间过长，这对于一些控 制场合是不允许的；二是系统任务多，要考虑的各种可能也多，各种资源如调 度不当就会发生死锁，降低软件可靠性。 在实时系统中，系统的正确性不仅 仅依赖于计
2、算的逻辑结果而且依赖于结果产生的时间。从这个角度上看，可以 把实时系统定义成“一个能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和对外部 或内部、同步或异步时间做出响应的系统” 。 实时系统主要面向与时间因素 相关的应用需求，相应的处理过程必须在规定的时间限制内完成。此外，实时 系统中多任务共享资源很容易出现无限优先级反转现象，最终导致系统崩溃。 因此，任务调度与资源管理是实时系统最重要的组成部分。 本文选择实时内 核作为研究对象，以嵌入式微处理器 S3C44B0 为硬件平台。对 C/OS-操作 系统的移植进行研究，改造 C/OS-实时内核，将其移植到微处理器 S3C44B0 中。进而研究和解决实时系
3、统中实时调度算法和任务管理的问题。c/os-实 时内核以抢占的方式调度任务，并且源代码开放。它为每个任务分配唯一的优 先级，不支持相同优先级任务的调度，而在实际应用中为相同功能的任务分配 不同的优先级不是一个很好的逻辑设计。因此本文扩展了 C/OS-实时内核， 使其支持相同优先级的轮转调度，从而实现了 C/OS-中固定优先级抢占和 同优先级单调速率调度方式相结合的一种混合调度策略。通过实验验证，扩展 后的 C/OS-实时内核能够支持相同优先级任务的单调速率调度，并且仍然 能够保持 C/OS-抢占式内核的特点。最后应用 RapidRMA 工具对调度结果进 行分析。正文内容正文内容随着实时嵌入式系
4、统应用的日益复杂化，系统可能要处理多个实时任务， 同时各个任务之间也可能有多种信息传递。如果仍采用原来的程序设计方法将 存在两个问题：一是中断可能得不到及时响应，处理时间过长，这对于一些控 制场合是不允许的；二是系统任务多，要考虑的各种可能也多，各种资源如调 度不当就会发生死锁，降低软件可靠性。 在实时系统中，系统的正确性不仅 仅依赖于计算的逻辑结果而且依赖于结果产生的时间。从这个角度上看，可以 把实时系统定义成“一个能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和对外部 或内部、同步或异步时间做出响应的系统” 。 实时系统主要面向与时间因素 相关的应用需求，相应的处理过程必须在规定的时间限制内完成。
5、此外，实时 系统中多任务共享资源很容易出现无限优先级反转现象，最终导致系统崩溃。 因此，任务调度与资源管理是实时系统最重要的组成部分。 本文选择实时内 核作为研究对象，以嵌入式微处理器 S3C44B0 为硬件平台。对 C/OS-操作 系统的移植进行研究，改造 C/OS-实时内核，将其移植到微处理器 S3C44B0 中。进而研究和解决实时系统中实时调度算法和任务管理的问题。c/os-实 时内核以抢占的方式调度任务，并且源代码开放。它为每个任务分配唯一的优 先级，不支持相同优先级任务的调度，而在实际应用中为相同功能的任务分配 不同的优先级不是一个很好的逻辑设计。因此本文扩展了 C/OS-实时内核，
6、 使其支持相同优先级的轮转调度，从而实现了 C/OS-中固定优先级抢占和 同优先级单调速率调度方式相结合的一种混合调度策略。通过实验验证，扩展 后的 C/OS-实时内核能够支持相同优先级任务的单调速率调度，并且仍然 能够保持 C/OS-抢占式内核的特点。最后应用 RapidRMA 工具对调度结果进 行分析。 随着实时嵌入式系统应用的日益复杂化，系统可能要处理多个实时任务，同时 各个任务之间也可能有多种信息传递。如果仍采用原来的程序设计方法将存在 两个问题：一是中断可能得不到及时响应，处理时间过长，这对于一些控制场 合是不允许的；二是系统任务多，要考虑的各种可能也多，各种资源如调度不 当就会发生
7、死锁，降低软件可靠性。 在实时系统中，系统的正确性不仅仅依 赖于计算的逻辑结果而且依赖于结果产生的时间。从这个角度上看，可以把实 时系统定义成“一个能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和对外部或内 部、同步或异步时间做出响应的系统” 。 实时系统主要面向与时间因素相关 的应用需求，相应的处理过程必须在规定的时间限制内完成。此外，实时系统 中多任务共享资源很容易出现无限优先级反转现象，最终导致系统崩溃。因此， 任务调度与资源管理是实时系统最重要的组成部分。 本文选择实时内核作为 研究对象，以嵌入式微处理器 S3C44B0 为硬件平台。对 C/OS-操作系统的 移植进行研究，改造 C/OS-实时
8、内核，将其移植到微处理器 S3C44B0 中。 进而研究和解决实时系统中实时调度算法和任务管理的问题。c/os-实时内 核以抢占的方式调度任务，并且源代码开放。它为每个任务分配唯一的优先级， 不支持相同优先级任务的调度，而在实际应用中为相同功能的任务分配不同的 优先级不是一个很好的逻辑设计。因此本文扩展了 C/OS-实时内核，使其 支持相同优先级的轮转调度，从而实现了 C/OS-中固定优先级抢占和同优 先级单调速率调度方式相结合的一种混合调度策略。通过实验验证，扩展后的 C/OS-实时内核能够支持相同优先级任务的单调速率调度，并且仍然能够保持 C/OS-抢占式内核的特点。最后应用 RapidR
9、MA 工具对调度结果进行分析。随着实时嵌入式系统应用的日益复杂化，系统可能要处理多个实时任务，同时 各个任务之间也可能有多种信息传递。如果仍采用原来的程序设计方法将存在 两个问题：一是中断可能得不到及时响应，处理时间过长，这对于一些控制场 合是不允许的；二是系统任务多，要考虑的各种可能也多，各种资源如调度不 当就会发生死锁，降低软件可靠性。 在实时系统中，系统的正确性不仅仅依 赖于计算的逻辑结果而且依赖于结果产生的时间。从这个角度上看，可以把实 时系统定义成“一个能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和对外部或内 部、同步或异步时间做出响应的系统” 。 实时系统主要面向与时间因素相关 的应用需
10、求，相应的处理过程必须在规定的时间限制内完成。此外，实时系统 中多任务共享资源很容易出现无限优先级反转现象，最终导致系统崩溃。因此， 任务调度与资源管理是实时系统最重要的组成部分。 本文选择实时内核作为 研究对象，以嵌入式微处理器 S3C44B0 为硬件平台。对 C/OS-操作系统的 移植进行研究，改造 C/OS-实时内核，将其移植到微处理器 S3C44B0 中。 进而研究和解决实时系统中实时调度算法和任务管理的问题。c/os-实时内 核以抢占的方式调度任务，并且源代码开放。它为每个任务分配唯一的优先级， 不支持相同优先级任务的调度，而在实际应用中为相同功能的任务分配不同的 优先级不是一个很好
11、的逻辑设计。因此本文扩展了 C/OS-实时内核，使其 支持相同优先级的轮转调度，从而实现了 C/OS-中固定优先级抢占和同优 先级单调速率调度方式相结合的一种混合调度策略。通过实验验证，扩展后的 C/OS-实时内核能够支持相同优先级任务的单调速率调度，并且仍然能够保 持 C/OS-抢占式内核的特点。最后应用 RapidRMA 工具对调度结果进行分析。随着实时嵌入式系统应用的日益复杂化，系统可能要处理多个实时任务，同时 各个任务之间也可能有多种信息传递。如果仍采用原来的程序设计方法将存在 两个问题：一是中断可能得不到及时响应，处理时间过长，这对于一些控制场 合是不允许的；二是系统任务多，要考虑的
12、各种可能也多，各种资源如调度不 当就会发生死锁，降低软件可靠性。 在实时系统中，系统的正确性不仅仅依 赖于计算的逻辑结果而且依赖于结果产生的时间。从这个角度上看，可以把实 时系统定义成“一个能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和对外部或内 部、同步或异步时间做出响应的系统” 。 实时系统主要面向与时间因素相关 的应用需求，相应的处理过程必须在规定的时间限制内完成。此外，实时系统 中多任务共享资源很容易出现无限优先级反转现象，最终导致系统崩溃。因此， 任务调度与资源管理是实时系统最重要的组成部分。 本文选择实时内核作为 研究对象，以嵌入式微处理器 S3C44B0 为硬件平台。对 C/OS-操作
13、系统的 移植进行研究，改造 C/OS-实时内核，将其移植到微处理器 S3C44B0 中。 进而研究和解决实时系统中实时调度算法和任务管理的问题。c/os-实时内 核以抢占的方式调度任务，并且源代码开放。它为每个任务分配唯一的优先级， 不支持相同优先级任务的调度，而在实际应用中为相同功能的任务分配不同的 优先级不是一个很好的逻辑设计。因此本文扩展了 C/OS-实时内核，使其 支持相同优先级的轮转调度，从而实现了 C/OS-中固定优先级抢占和同优 先级单调速率调度方式相结合的一种混合调度策略。通过实验验证，扩展后的 C/OS-实时内核能够支持相同优先级任务的单调速率调度，并且仍然能够保持 C/OS
14、-抢占式内核的特点。最后应用 RapidRMA 工具对调度结果进行分析。随着实时嵌入式系统应用的日益复杂化，系统可能要处理多个实时任务，同时 各个任务之间也可能有多种信息传递。如果仍采用原来的程序设计方法将存在 两个问题：一是中断可能得不到及时响应，处理时间过长，这对于一些控制场 合是不允许的；二是系统任务多，要考虑的各种可能也多，各种资源如调度不 当就会发生死锁，降低软件可靠性。 在实时系统中，系统的正确性不仅仅依 赖于计算的逻辑结果而且依赖于结果产生的时间。从这个角度上看，可以把实 时系统定义成“一个能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和对外部或内 部、同步或异步时间做出响应的系统” 。
15、 实时系统主要面向与时间因素相关 的应用需求，相应的处理过程必须在规定的时间限制内完成。此外，实时系统 中多任务共享资源很容易出现无限优先级反转现象，最终导致系统崩溃。因此， 任务调度与资源管理是实时系统最重要的组成部分。 本文选择实时内核作为 研究对象，以嵌入式微处理器 S3C44B0 为硬件平台。对 C/OS-操作系统的 移植进行研究，改造 C/OS-实时内核，将其移植到微处理器 S3C44B0 中。 进而研究和解决实时系统中实时调度算法和任务管理的问题。c/os-实时内 核以抢占的方式调度任务，并且源代码开放。它为每个任务分配唯一的优先级， 不支持相同优先级任务的调度，而在实际应用中为相
16、同功能的任务分配不同的 优先级不是一个很好的逻辑设计。因此本文扩展了 C/OS-实时内核，使其 支持相同优先级的轮转调度，从而实现了 C/OS-中固定优先级抢占和同优 先级单调速率调度方式相结合的一种混合调度策略。通过实验验证，扩展后的 C/OS-实时内核能够支持相同优先级任务的单调速率调度，并且仍然能够保 持 C/OS-抢占式内核的特点。最后应用 RapidRMA 工具对调度结果进行分析。随着实时嵌入式系统应用的日益复杂化，系统可能要处理多个实时任务，同时 各个任务之间也可能有多种信息传递。如果仍采用原来的程序设计方法将存在 两个问题：一是中断可能得不到及时响应，处理时间过长，这对于一些控制场 合是不允许的；二是系统任务多，要考虑的各种可能也多，各种资源如调度不 当就会发生死锁，降低软件可靠性。 在实时系统中，系统的正确性不
