资源描述:
《tinyos在arm平台上的移植及调度策略改进的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、杭州电子科技大学硕士学位论文TinyOS在ARM2100平台上的移植及调度策略改进的研究姓名:王海申请学位级别:硕士专业:计算机软件与理论指导教师:张国煊20091201杭州电子科技大学硕士学位论文摘要无线传感器网络(wirelesssensornetworks)是一门融合了无线通信技术、微机电系统技术、嵌入式系统技术、传感器技术、网络技术、分布式处理技术的一项新兴交叉学科,它在军事、医疗、农业、工业、环境监测领域都有着广阔的应用前景。随着无线传感器网络技术的发展,网络规模越来越大,程序的编写和调试变得十分繁琐这些问题,我们需要对嵌入式操作系统
2、进行深入的研究并且完善的微型化嵌入式操作系统来进行节点的任务调度以及资源管理,同时需要更多的硬件平台来对无线传感器网络进行开发。本文针对以上问题做了3个方面的工作。第一,以无线网络传感器设计要求为依据,在软件设计方面进行深入的研究。对现有的嵌入式操作系统进行分类总结,跟踪了国内外该领域的研究进展,重点研究无线传感器网络中经典的嵌入式操作系统,包括组件模型、组件实例化和组合、数据模型、设计模式、进程模型、通信模型、调度策略以及编程语言并且与其他应用广泛的实时嵌入式操作系统进行了分析对比。同时为了增强适用性,分析了TinyOS的能量管理机制。在深入研
3、究基于组件架构的的基础上,提出了硬件描述层组件设计以及处理器选择的基本原则。第二,在对编程语言进行研究后,设计了移植TinyOS2.0到ARM2100上的详细方法和步骤,包括编写BootLoader、编写配置文件等等。并且根据TinyOS2.0硬件抽象层三级结构的要求,分层实现了TinyOS的基本组件的移植。并且在对嵌入式操作系统移植进行深入研究和对测试技术有了全面的了解的基础上提出了一种通用嵌入式操作系统移植测试的技术,其中包括了详细的移植测试流程,涉及了移植测试过程中功能测试,实时性测试和存储性测试。在通用的嵌入式操作系统移植技术的指导下,实
4、现了在处理器ARM2100上的移植测试,进一步证实了这种通用嵌入式操作系统移植技术的可行性和实用性。为TinyOS更好的进行开发提供了一个新的平台。第三,针对TinyOS在节点任务十分繁忙的应用环境下基于先进先出任务调度策略不能很好的适应工作需求,在先进先出调度的基础上设计了动态的优先级非抢占式调度策略,介绍了该非抢占式调度策略的实现并通过仿真实验对这个调度策略进行了验证。最后在对现有工作进行总结的基础上对下一步的发展提出自己的想法和建议,展望了无线传感器网络的广泛应用,对论文的工作进行了总结。关键词:无线传感器网络,TinyOS,ARM2100
5、,系统移植测试I杭州电子科技大学硕士学位论文ABSTRACTWirelesssensornetworksisanewcross-disciplinaryconvergenceofwirelesscommunicationtechnology,micro-electromechanicalsystemstechnology,embeddedsystemstechnology,sensortechnology,networktechnology,distributedprocessingtechnology,ithasbroadapplication
6、prospectsinthemilitary,medical,agriculture,industry,environmentalmonitoringareas.Asthewirelesssensornetworktechnologyforthedevelopmentofthenetworksizeincreases,moreandmorearduoustaskofnodes,nodesneedtocollection,processing,transmissionofdatamoreandmoreprogramsbecomeverycumber
7、sometowriteanddebugtheseproblems,weneedtoconductin-depthstudyofanembeddedoperatingsystem,andtoimprovethemicro-nodeembeddedoperatingsystemtocarryoutthetaskofschedulingandresourcemanagement,whiletheneedformorehardwareplatformsforwirelesssensornetworksfordevelopment.Inthispaper,
8、wemadethreeaspectsoftheworkaboveproblems.First,forthewirelessnetwork