嵌入式Linux：挑战与发展共存

嵌入式操作系统是操作系统领域的一个重要分支。由于Linux的独特优势,使越来越多的企业和科研机构把目光转向嵌入式Linux的开发和研究上。本文主要分析了嵌入式Linux的优势以及所面临的挑战,并提出了相应的改进办法,最后还阐述了嵌入式Linux的发展和应用前景,旨在推动其在国内的应用。     

对时间自动机中时钟约束的处理

在实时系统建模中,时间自动机是一个普便使用的工具,在求解状态可达性关系时对时钟约束的处理是关键,本文在分析已有理论的基础上提出了如何对含有不同时钟相互约束的系统处理.     

嵌入式实时系统的快速开发框架研究

嵌入式实时开发是当今计算机应用研究的热点,该文结合模型驱动架构的系统无关模型和系统相关模型思想,提出了一种基于平台设计的快速开发嵌入式实时系统的方法:首先采用实时应用接口RTAI将嵌入式Linux改造成具有硬实时性能的实时操作系统平台;然后利用Matlab/Simulink/RTW和RTAI-Lab工具对实际系统进行快速化建模、仿真和驱动开发,并自动生成实时的可执行代码;最后将代码加载到嵌入式实时系统.通过倒立摆嵌入式实时控制器系统设计实例说明了这种方法可以有效降低系统设计复杂度,提高嵌入式软件的开发效率.     

uC/OS和Linux的并存-基于ADEOS

嵌入式技术在各行业得到了广泛的应用,而对其功能、实时性的要求也是越来越高,围绕如何利用uC/OS的实时性能,Linux强大的网络、图形等功能,以及将两个操作系统完美结合这一课题进行讨论和研究。论文首先介绍硬实时操作系统的概念,然后考察uC/OS和Linux两种操作系统各自的优势和缺陷,在分析Linux实时化的各种方案之后,设计方案将uC/OS移植到Linux环境下,成为Linux的一个模块,使两个系统的优势互补,构造了具有硬实时性的嵌入式实时系统。     

从状态图到规则的转换

本文指出了在一个面向嵌入式实时系统软件的需求定义环境中,系统如何将可视的分层状态图转换为形式化规则的方法,以及转换后的规则如何存放于模板中和被显示,最后,本文也阐述了此工作的作用和意义。     

嵌入式实时系统调度策略

嵌入式系统在当今的生产和生活中得到了广泛的应用,鉴于嵌入式实时系统的特点,要求任务调度等实时内核功能精简和高效,综合了EDF和RM调度策略的CSD调度策略,更加适合嵌入式系统的特点,满足其内核的要求。     

分布式实时系统双工容错技术研究

本文介绍一个高可用性的分布式实时双工系统。文中首先建立了系统模型,通过模型给出了系统高可用性的定量公式,最后着重介绍了实现双工的几种主要技术,包括机组切换、数据恢复和双工结果处理等。     

用于超磁致伸缩作动器的一种改进的控制方法

为提高对超磁致伸缩作动器的控制精度,在基于Preisach模型前馈补偿的PID控制基础上,提出了一种基于Preisach模型前馈补偿的模糊PID控制方法．采用dSpace实时仿真系统搭建超磁致伸缩作动器的实时控制实验平台．利用研制的超磁致伸缩作动器测试了基于Preisach模型前馈补偿的模糊PID控制与PID控制方法下对方波信号和混合信号的轨迹追踪能力．两种控制方法下的实时控制效果对比分析表明,基于Preisach模型前馈补偿的模糊PID控制比常规PID控制具有更好的控制效果,从而验证了该方法的有效性．     

混合关键度驱动的实时调度研究

针对当前运行于不可预测开放环境下的嵌入式多使命复杂关键型系统,需要减少运行成本和处理不可预测工作负载情况的问题,文章提出一种混合关键度驱动的非对称式过载保护最小空闲调度策略。系统过载时,为共享同一处理器的不同关键度任务提供非对称式保护,禁止低关键度任务干扰高关键度任务,完全避免了传统的"关键度反转"问题。在恢复暂时阻塞的不同关键度任务时,在速率单调调度的基础上,引入关键度主导的截止期驱动动态调度策略,可使潜在处理器利用率达到100%。实验结果表明,这种新算法的综合性能优于当前已有的混合关键度任务调度算法。     

适应动态安全需求的实时任务调度算法研究

现有的实时容错调度算法没有将实时任务的动态安全需求与其可调度性结合起来考虑.针对这一问题,文章展开以下研究工作:基于安全分级思想,构建了一个适应动态安全需求的实时调度模型,该模型详细地描述了实时任务、系统安全服务、任务容错等实时调度过程涉及的关键要素.以此模型为基础,提出了一种自适应实时容错调度算法(AFTS),该算法支持优先级抢占式调度策略,以牺牲普通任务的运行为代价来保证关键任务的可调度性,并采用主副本备份技术实现了关键任务的容错功能.当系统安全级别被动态调整时,该算法能够为实时任务选择满足当前安全需求的最优安全策略.仿真实验表明,文中提出的算法与同类算法相比,在系统动态安全需求的适应性,以及关键任务的可调度性和容错能力等方面有较好的表现.