探析一个工业控制专用的嵌入式实时微内核研究与实现

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1、东北大学硕士学位论文一个工业控制专用的嵌入式实时微内核研究与实现姓名：孙阳申请学位级别：硕士专业：计算机系统结构指导教师：邓庆绪20070101东北大学硕士学位论文摘要一个工业控制专用的嵌入式实时微内核研究与实现摘要传统工业控制通常以工控机为硬件平台来构建监控系统，这种模式的监控系统存在成本高、体积大、安装及后期维护复杂等缺点。随着微处理器运算、处理能力日益强大，同时随着嵌入式应用技术的快速发展，基于嵌入式系统的工业自动化设备已经得到了广泛的使用。嵌入式系统的研究工作，其中很重要的一部分研究工作集中在嵌入式操作系统方面。针对嵌入式工业控制系统的研究、系统的实时性问

2、题应当放在极其重要的地位加以考虑。系统不仅需要保证数据采集、控制、传输等周期任务在确定时间内完成，也要保证突发事件等非周期任务的及时响应。因此，工业控制所用的嵌入式系统应该是实时系统。而现有无论是商用还是用于科研的嵌入式操作系统内核都并非针对其特点设计，在工业控制中，都会产生大量的开销，无法很好的满足系统控制需要对数据快速响应的要求。因此，需要设计一种新的嵌入式实时系统内核来满足工业控制中的要求。微内核具有灵活性、可靠性性、宜于裁减和移植的特点，因此论文设计中采取的是微内核结构设计技术。本篇论文主要设计了一个工业控制专用的操作系统微内核。此内核是可重配置的、多线程

3、、可抢占的操作系统内核，同时根据工业控制的特点设计了专用的系统管理调度策略。系统可以根据控制需求的不同，对内核进行配黄裁减。最后，通过对三个工业控制算法的进行试验，试验结果证明这个嵌入式实时内核在工业控制上，比其他嵌入式实时内核有更好的性能。关键词：操作系统；嵌入式；实时系统；微内核；工业控制．Ⅱ．东北大学硕士学位论文AbstractResearchouIntrusionDetectionTechniquesBasedonMachineLearningandDataMiningMethodsAbstractThetraditionalindustrycontrol

4、usuallyconstructsthesupervisorysystemtakelaborcontrollingmachineasthehardwareplatform，thiskindofpatternsupervisorysystemexistenceshortcomingsascosthigh,thevolumeisbig，theinstallmentandthelaterperiodiscomplexandsooil．Alongwiththemicroprocessoroperation,thehandlingabilityaredaybydayform

5、idable,simultaneouslyalongwitllembeddedapplicationtechnologydevelopsfast,themdusu-ialautomationequipmentbasedonembeddedsystemhasbeenalreadytobeusedwidely．Averyimportantpartofresearchworkinembeddedsystemconcentratesontheembeddedoperatingsystem．Inviewoftheembeddedindustrycontrolsystemre

6、search,theaspectofreal-timemustbeput011theextremelyimportantstatustoconsider．ThesystemnotonlyneedstoguaranteecyclicaldutyandSOondataacquisition,control，transmissioncompletesinthedeterminationtime，alsomustguaranteearisesuddenlytheevb。ritandSOonthenon-cyclicaldutythepromptresponse．There

7、fore，thesystemwhichtheindustrycontrolsystemadoptsmustbethereal-timesystem．Butexistingembeddedoperatingsystemregardlessofiscommercialoriiscsinthescientificresearchareallbyriomeai娼toaimatitscharacteristictodesignwhichCanhavethemassiveexpenses．isunablet0satisfyindustrycontrolwhichneedfas

8、tresp