μC/OS-Ⅱ中解决优先级反转问题的实现方法研究

基于优先级抢占调度策略的实时内核，优先级反转是涉及多任务共享资源时最容易出现的现象，此现象是实时应用系统产生不可预知错误的重要因素.阐述了μC/OS-Ⅱ实时内核中优先级反转问题产生的原因和对系统实时性的影响，提出了调度器加锁及优先级置顶两种抑制μC/OS-Ⅱ优先级反转的实现方法.通过实验验证，这两种方法能够有效地抑制μC/OS-Ⅱ中的优先级反转.最后对两种实现方法的性能进行了分析、比较.     

嵌入式Linux优先级反向问题的研究

针对进程调度中出现的优先级反向问题,通过对Linux内核进程调度的研究,分析了优先级反向产生的原因、基于信号量的互斥锁结构,并在对互斥锁进行修改的基础上实现了优先级继承协议,结果证明：互斥锁的优先级继承协议降低了内核调度延迟时间,提高了系统的实时性．     

基于Linux的进程调度研究

针对进程调度中出现的优先级反向问题,对Linux内核源代码进行了分析,深入剖析了进程调度函数、基于信号量的互斥锁结构,在对互斥锁修改的基础上实现了优先级继承协议．经实验证明,互斥锁的优先级继承协议,降低了进程调度的时间延迟,提高了系统的实时性．     

基于UC／OS-Ⅱ的混合型优先级适时调度算法

在分析现有调度机制的基础上,提出了一种新的调度算法．该算法是一种混合型的优先级实时调度算法,由静态优先级、动态子优先级2部分组成,综合了固定优先级调度算法和动态优先级调度算法的优点,既可提高系统满足多任务时限的能力,又能解决优先级反转问题,从而提高了UC／OS-Ⅱ的实时性．     

基于Linux的仪器操作系统研究与实现

分析了Linux的特点和作为仪器操作系统的不足．为了设计能够满足仪器要求的操作系统，在时钟粒度、内核可剥夺性和优先级反转等方面，对Linux的内核进行了改造．通过分析CPU的时钟结构，实现了时钟粒度的细化，通过双内核在原内核中增加抢占点相结合，实现了具有可剥夺性的新内核，通过优先级继承协议的实现，避免了优先级翻转．最后进行了实验测试．实验结果表明，该结构增强了实时性，拓宽了内核的适用范围，可满足仪器的需要．     

APON系统上行接入的研究

介绍了基于ATM的无源光网络(APON),对该系统的接入机制进行了深入讨论。由于其结构的特殊性,APON需要特殊的MAC协议,利用优先级队列模型,对APON系统提供的多种优先级业务进行了理论分析,并得出了有益的结论。     

总线型光接入网的公平性分析

为了减少光接入网异步传输模型中的接入延时,根据一种实用的总线型光接入拓扑网络结构,对此模型下的媒质接入协议进行分析研究。通过对网络中各节点接入时延算法的理论仿真,验证此种双总线型接入模型及相应接入协议能较准确地反应系统接入延时,并根据用户的优先级别给出接入时延的范围,从而提出通过改变上下游用户的优先级,实现用户的动态带宽分配,来减少用户的接入延时,为解决系统的公平性问题给出参考协议模型。     

ATM-PON带宽分配

探讨了ATM-PON系统在不同优先级业务类型之间的带宽分配方法和在不同ONU之间分配带宽的MAC协议。提出的新型带宽分配算法,可以改进高优先级业务的时延和信元丢失性能。     

带拥塞控制的多预约MAC协议

针对802.11协议,在数据接入过程中,缺少为高优先级数据流提供充分保护机制的问题,提出了一种带拥塞控制的多预约的MAC协议。在接入过程中,该协议采用多预约机制确保高优先级数据流的接入成功概率,在中间节点通过接入控制,以一定的概率拒绝低优先级数据流的接入请求,保护转发节点避免拥塞。仿真结果表明,该方法有效地保护了高优先级流的端到端吞吐量、时延和丢弃率。     

一种分布式混合预约多址(DHRMA)协议的研究

本文在D-PRMA协议的基础上对其进行改进,提出一种分布式混合预约多址(DHRMA)协议。DHRMA协议采用混合式预约机制,并配合使用时隙表,来减小业务竞争所造成的碰撞的概率,解决隐藏终端和暴露终端问题,从而改善系统的性能并提高系统的吞吐量;同时赋予实时业务较高的优先级以满足其服务质量(QoS)的要求。另外,本文还采用了一种互同步技术,用以解决网络中节点之间的同步问题。     

基于有限优先级的动态调度算法

实时任务调度是实时系统中的关键问题,实时动态调度是实时调度的主要方面。当实时调度应用于实际的任务系统时,仅能使用有限的优先级数量。实时调度在理论分析时,都假设系统能够识别任意多的优先级。该文提出了在优先级数量有限的条件下的动态调度算法,给出了一个任务系统动态调度所需的最小优先级的数量的算法,并对算法的复杂性进行了分析。     

Linux操作系统的实时化设计

提出了一种基于优先级的抢占调度外加相同优先级任务时间片轮转调度算法，以解决普通Linux中的优先级倒置和中断处理时不能处理外部硬件中断而导致响应时间过长的问题，使改造后的Linux可适应实时应用场合。     

Data Processing Model of Coalmine Gas Early-Warning System

The data processing mode is vital to the performance of an entire coalmine gas early-warning system, especially in real-time performance. Our objective was to present the structural features of coalmine gas data, so that the data could be processed at different priority levels in C language. Two different data processing models, one with priority and the other without priority, were built based on queuing theory. Their theoretical formulas were determined via a M/M/I model in order to calculate average occupation time of each measuring point in an early-warning program. We validated the model with the gas early-warning system of the Huaibei Coalmine Group Corp. The results indicate that the average occupation time for gas data processing by using the queuing system model with priority is nearly 1/30 of that of the model without priority.     

基于有限优先级的动态调度分组算法

实时调度是实时系统中的关键问题,实时动态调度是实时调度的主要方面.实时调度在理论分析时,都假设系统能识别任意多的优先级.当实时调度应用于实际的任务系统时,仅能使用有限的优先级数量.在实际的任务系统中进行动态调度分析时包含任务系统动态调度所需的最小优先级数量的判断方法和任务系统分组算法.在此基础上,给出了任务系统分组的算法及最优分组的判定条件,并详细说明了任务系统分组算法的步骤和过程.     

RTOS在电解质分析仪中的任务调度及应用

实际开发实时多任务操作系统时,划分任务的好坏和优先级的设置直接影响到系统性能的好坏和执行效率的高低.通过利用实时操作系统开发嵌入式多任务系统软件,先将系统功能合理划分,构造不同的任务,并根据任务的重要性设置其优先级.任务划分和任务优先级在电解质分析仪系统中的应用,不仅减少了开发工作的负担,而且使系统主CPU的资源得到了充分利用,使得该系统的功能结构更加人性化.     

广义区间直觉梯形模糊优先级加权几何算子及应用

针对决策指标和决策者不在同一优先级下的区间直觉梯形模糊多属性决策问题,提出了广义区间直觉梯形模糊优先级加权几何算子,并推导出其数学表达式,研究了该算子的相关性质和一些特例,探讨了基于广义区间直觉梯形模糊优先级几何算子的多属性群决策方法;最后给出数值实例证明了算子的有效性。     

基于局部占优的自适应像素加权CT/MRI图像融合算法

针对传统基于像素加权平均图像融合算法存在加权因子难以确定的问题,根据CT/MR I图像信息在空间局部互补的特点,提出一种基于局部占优的自适应像素加权算法.根据CT/MR I在空间局部的亮度信息和细节信息的差异,定义并计算局部亮度对比度和局部细节对比度;根据局部亮度和局部细节对比度计算局部占优度矩阵,并进行中值滤波;接着根据局部占优度矩阵计算阈值K,并用阈值K对局部占优度矩阵进行阈值处理,从而得到自适应加权因子矩阵;根据自适应加权因子矩阵对CT/MR I图像进行融合.     

工业以太网非周期数据通信实时性分析

为了找到评估和改进EPA工业以太网通信实时性的方法,对EPA非周期报文的通信实时性能进行了研究. 通过分析EPA网络的通信调度机制和延迟产生机理,根据报文进队时机的不同,建立了4种非周期报文进队模式,并且分别对各个模式的调度特征、通信延迟和相互影响规律进行了分析,提出了非周期报文通信实时性理论模型. 通过理论分析和实例验证,发现3个制约非周期报文通信实时性的主要因素：①非周期报文传输的优先级反转;②通信调度机制的开销;③放弃发送权竞争后进队报文的处理方式.