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1、第27卷第5期机电工程Vo.l27No.52010年5月JournalofMechanical&ElectricalEngineeringMay2010一种微内核任务调度的实现方法陈杰(杭州电子科技大学智能与软件技术研究所,浙江杭州310018)摘要:为解决微内核技术在小内存CPU芯片中应用受限问题,基于双层裁剪技术,将系统任务裁剪分类,并开辟相应优先级线程进行调度管理,提出了一种利用小线程实现微内核任务调度的方法,实现了微内核技术在模糊电饭煲上的实验应用。试验结果表明:该方法实现简单,
2、系统开销小,可移植性强,稳定性高,可应用于小CPU上的嵌入式系统。关键词:微内核;线程调度;任务调度;任务裁剪中图分类号:TP316.2文献标识码:A文章编号:1001-4551(2010)05-0078-04ApproachforrealizationofmicrokerneltaskschedulingCHENJie(InstituteofSoftwareandIntelligentTechnology,HangzhouDianziUniversity,Hangzhou310018,Ch
3、ina)Abstract:AimingatrealizingmicrokerneltechnologylimitedlyusedinmicroCPU,classifyingandcuttingoutsystemtasksbasedondoublecuttechnology,managingthembyopeningcorrespondingprioritydispatchingthreads,anapproachforusingsmallthreadswasgiventorealizemic
4、rokerneltaskscheduling,andtheapplicationofmicrokerneltechnologyinfuzzyricecookerwasrealized.Theresearchresultsindicatethatthemethodissimple,smallsystemoverheadandportability,highstability,anditcanbeappliedtopocketembeddedsystemsbasedonmicroCPU.Keywo
5、rds:microkerne;lthreadscheduling;taskscheduling;taskdisassembling系统应用要求。对各类嵌入式系统任务进行分析研0引言究,可将其归为3类:实时任务、快速任务和慢速任务。为了将微内核应用于小内存CPU芯片上的嵌入微内核是一个小型操作系统的核心,只有最基本式系统,本研究提出一种利用小线程实现微内核任务的操作系统功能才放在内核中,非基本的服务和应用[1]调度的方法,将内核结构简单化,以减少其内存开销,程序在微内核之上构造,并在用户模式下执行
6、。因其内核精巧、结构模块化强、系统可靠性高等优点,微提高系统性能。内核已成为当前操作系统的发展方向和趋势。[2][3][4][5]1任务调度Mach,Amoeba,Chorus,Qnx等是较成功的微内核操作系统,并已得到广泛使用。1.1任务模型不可否认,微内核技术已经取得了很大成功,但是将系统任务分为周期性任务和非周期性任务,本人们在研究和使用微内核的过程中,发现其普遍存在[6]研究约定:一个严重问题性能不好、效率不高。微内核结构直接决定其性能[7],C/OS等大部分微内核的结构(1)R={
7、R1,R2,,Rn}是含有n个周期任务的集合。都较为复杂、臃肿,致使其内存开销过大、稳定性不高,在面对小内存CPU芯片上的嵌入式系统时显得无能任务以Ri={Ti,Ci,Di}表示,其中,Ti,Ci,Di分为力,尤其是FLASH仅有几千字节时,根本无法满足别表示任务Ri的周期、执行时间和截止期。收稿日期:2009-09-30作者简介:陈杰(1984-),男,福建泉州人,主要从事嵌入式技术、智能与软件技术方面的研究.Emai:lcj_841010@163.com第5期陈杰:一种微内核任务调度的实现
8、方法79(2)R={Rn+1,Rn+2,,Rn+m}是m个非周期性TASK(i,j)={Task(a),,Task(b)},任务集TASK(i,任务的集合。j)中有1个或多个任务。任务裁剪过程如图1所示。任务以Rj={Cj,Dj,Kj}表示,其中,Cj,Dj,Kj分别表示任务Rj的执行时间、截止时间、关键度。本研究假定:(1)优先级高的任务可以抢占优先级低的任务;(2)任务不被挂起;(3)任务切换时的开销忽略不计;(4)相同优先级任务按先来先服
