实时操作系统中实时调度算法与其资源管理的分析

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1、沈阳工业大学硕士学位论文件的成本是高昂的，所以在实时系统的生命周期中要进行不断的维护和增强，并且必须是可扩充的。(2)可预测性。可预测性是涵盖了时间约束的一种更抽象的特性。实时系统对于外部的输入必须是完全可预测的，即使是在最坏的情况下表现出来的行为也应该在系统预先定义的范围之内。(3)可靠性和容错性。由于被广泛应用在社会生产和生活的关键领域中，因此实时系统对可靠性要求非常高。实时系统运行时产生的错误代价非常高昂，包括产品流失、设备损坏甚至人员伤亡等。因此开发者必须最大限度的保障软件本身的正确性。此外多数实时系统需要被设计成容错的，即在系统的一部分出现错误的情况下

2、尽可能地限制它造成的损失。(4)并发，并行控制。实时系统经常要对多于一个的外部事件进行响应，而送些外。部事件可能是同时发生的，实时系统的设计者可以通过并行和并发的方式来获取更高的系统性能。在多处理器计算机系统中，多个任务能够以真正的并行方式运行，而在单处理器系统中，多个任务通过并发的方式实现逻辑上的“并行”。和并行／并发紧密相关的是调度问题，研究如何为处理器选择特定时间运行的任务，使得实对系统的时间约束得以满足。因此相应的调度算法至今仍然是人们研究的重点和热点问题。1．1．3实时系统应用领域目前实时系统的应用已经渗透到社会生活的各个领域，其典型的应用包括工业控制

3、、军事和生活服务三大方面：(1)工业控制系统曾经几乎是实时系统的代名词。实时系统被广泛应用于各个领域的控制过程，例如电站、数控机床、食品加工车间等。早期的控制系统只包括简单的控制逻辑，因此可以直接由电路实现。而多数的现代复杂的控制系统都是由软件主导的，例如一个用来探索未知环境的工业机器人系统就可能是运行在多个异构处理器上的分布式软件系统．(2)几乎所有的军事软件都是实时系统。它们通常都是开发代价最大、需求最苛刻的软件系统。在这样的系统中实时任务类型多样，系统必须能够为各个任务分别提供实时系统中实时调度算法及其资源管理的研究不同的、可预测的资源分配。典型的军用实时

4、系统包括武器发射和制导系统、侦察与跟踪系统、部队指挥系统等。(3)近年来，实时系统越来越多地被应用到人们的日常生活中并扮演着越来越重要的角色。典型的应用包括交通指挥系统、医疗器械和监护系统、通讯中枢和终端、多媒体流服务和智能家电等。1．1．4几种常见实时操作系统(1)VxWorks实时操作系统。Vx霄ork是wirIdRiver公司开发的具有工业领导地位的高性能实时操作系统内核，具有先进的网络功能。VxWorks的开放式结构和对工业标准的支持，使得开发人员易于设计高效的嵌入式系统，并可以很小的工作量移植到其它不同的处理器上。№ks的微内核■ind是一个高性能的、

5、标准的嵌入式实时操作系统内核，其主要特点包括：快速多任务切换、抢占式的任务调度、任务问通信手段多样化等。该内核具有任务间切换时间短、中断延迟小、网络流量大等特点。Vx晒ks系统具有较好的可剪裁的能力，可剪裁的组件超过80个，用户可以根据自己系统的功能目标通过交叉开发环境方便地进行配置I研。VxWorks支持应用程序的动态链接和动态下载，使开发者省去了每次调试都将应用程序和操作系统内核进行链接和下载的步骤，缩短了编辑、调试周期。Vx胁ks具有较好的兼容性，使其在不同环境间可以方便的移植，减少了开发周期和经费．(2)q眦实时操作系统。刚x是加拿大刚xSoft船res

6、yst鲫s公司的产品。这是个典型的类似于M^cH的微内核操作系统，它支持P鲫erPc、雠IPs、删等微内核实时平台。删x是一个实时的、可扩充的操作系统，它部分遵循P0sIx相关标准。其内核提供4种服务：任务调度、任务问通信、底层网络通信和中断处理。其任务在独立的地址空间运行，所有其他的服务都实现为协作的用户任务旧。Q眦内核非常小巧而且运行速度极快。用户可以根据实际需要将系统配置成微小的嵌入式操作系统或是包括几百个处理器的超级虚拟机操作系统．(3)wind鲫scE操作系统。Microsoftwind呷8cE是一个32位的多任务嵌入式操作系统，它的模块化设计允许用户

7、方便地进行定制，它是微软“维纳斯计划”的核心，包含了IntenletExplorer，可以和Interflet实现连接、同步。系统的基本内核需要至少200K的4沈阳工业大学硕士学位论文R伽。从sBGA的Dr昀以够t游戏机到现在的大部分高端掌上电脑都采用了wind侧sCE，但由于其价格较高，使得整个产品的成本急剧上升【7l。(4)pc／0s—II操作系统。岖／0s—II是由美国人Je锄J．Labrosse编写的一个完全免费的嵌入式实时操作系统。虻／呕一Ⅱ是一个开放源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的实时操作系统。其内核提供任务调度与管理、时间管理、任务间同步与通

8、信、内存管理和中断服务等