嵌入式Linux操作系统调度算法研究
嵌入式操作系统在互联网时代的今天得到广泛应用。Linux系统本身并不是严格的实时操作系统。为了提高它对实时任务的处理能力,国内外对Linux进行了不断的实时性能的改造。主要的方法有:对内核的改造,如双内核途径和抢占内核途径,细化内核的时钟粒度。另一种改造的主要途径是内核的调度策略。进程调度算法优劣决定系统的实时性。本文就是通过改善Linux的调度算法来提升Linux内核的实时性能。本文研究了当前流行的Linux2.6内核的调度算法,对O(1)调度算法的原理和程序代码进行了分析。总结出了Linux2.6内核在实时性能上的改进。在紧接着的关于调度算法的研究里,本文选择了基于优先级的调度算法进行研究。EDF调度算法是使用最多的一种动态优先级调度算法,该算法给就绪队列中的各个进程根据它们的截止期限(Deadline)来分配优先级,但是这个算法不能解决过载问题,发生过载时,导致CPU时间大量的花费在调度上,性能退化很快。针对上述出现的问题
(本文共48页)
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为解决传统任务调度算法精准度低等问题,提出基于Linux的嵌入式实时操作系统任务调度算法优化。结合RM分配原理和时间优先原理对实时比率单调调度算法进行优化,通过对任务调度周期、调度临界数值等相关系数进行计算出,...
(本文共4页)
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随着数字信息技术和网络技术的高速发展，嵌入式产业迅速崛起，成为二十一世纪发展最快的IT产业，嵌入式系统蕴含着巨大的市场商机。在这种背景下，已经在服务器市场稳定了地位的Linux在嵌入式领域脱颖而出，并以其低廉的价格和强大的功能等诸多优势很快发展起来，成为近年来嵌入式领域研究和开发的一个热点。本文对嵌入式Linux的实时机制和调度策略作了分析与研究。首先通过对嵌入式Linux资料的收集、整理和调查，对嵌入式实时Linux作出了综述，介绍了它在国内外的发展现状和动态，并讨论了其实时性不强的原因和相应解决方案。接着本文从Linux的内核抢占和调度机制上进行了重点分析和研究：在内核抢占方面，分析了改进可抢占性的两种方案及补丁，其中重点分析了插入抢占点的方案；在调度机制方面，分析了Linux2.4.18的进程调度部分，讨论了两种经典实时调度算法。在两章的最后都对刚刚发布的Linux2.6内核所做的改进作了分析。第五章在借鉴RED-Linu...
(本文共77页)
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随着信息技术与网络技术的高速发展,嵌入式系统越来越受到人们的重视,它被广泛地应用于科学研究、工程设计、军事技术、消费电子等方方面面。同时,嵌入式系统正变得越来越复杂,在嵌入式系统中添加嵌入式操作系统也显得越来越重要。本文主要研究如何使Linux系统支持硬实时性的要求,以满足嵌入式领域的需要。论文首先对嵌入式系统、嵌入式实时操作系统和嵌入式Linux进行了详细的介绍,并针对Linux作为嵌入式操作系统的优势和实时性方面的不足做了深入地分析。在此基础上,对当前嵌入式Linux操作系统实现硬实时性的不同方案进行了比较,研究了现有各种典型的改造方法,这些都为后续的研究和开发工作提供了良好的基础。然后分析了Linux内核源代码,特别是跟进程调度有关的内核代码:进程管理、进程中断和调度函数,掌握Linux操作系统的脉络框架和实现思想。最后对Linux内核实时调度的理论与方法进行深刻分析研究,设计了基于Linux的实时EDF调度器和RMS调度...
(本文共70页)
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结合国家总装备部“十五”预研课题“嵌入实时Linux应用技术研究”，本文研究了嵌入式Linux内核实时化问题，并将嵌入式实时Linux应用于远程监控系统中。本文首先分析了Linux应用于嵌入式实时系统的优势和不足，研究了现有各种可行的改造方法，并对各种现有主流嵌入式Linux的实时化方案进行了分析比较，这些研究为后续的设计和开发工作提供了良好的基础。通过对实时操作系统调度策略的研究和对Linux进程调度策略的分析，本文提出了基于改造进程调度策略的Linux实时化方案，设计了基于Linux的实时调度器——EDF和RMS调度器，并讨论了采用细粒度定时器的机制来解决Linux系统中固有的系统时钟粒度大的问题。采用这种方案设计的实时系统，用户可以根据其需要选择合适的实时调度策略，将能够适用于多种应用需求。其次，本文研究了构造嵌入式实时Linux所需的组成部分和实现方法。实现嵌入式实时Linux需要根据要求采用一定策略对内核进行实时化改造...
(本文共77页)
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在数字信息技术和网络技术高速发展的带动下,嵌入式产业迅速崛起,成为整个IT行业的最亮点。在这种背景下,己经在服务器市场稳定了地位的Linux在嵌入式领域脱颖而出,并以其开源的特性、低廉的价格和强大的功能等诸多优势很快发展起来,成为嵌入式领域研究和开发的热点。本文主要讨论为满足嵌入式领域的需要,Linux操作系统在实时化方面所进行的研究。文章首先对嵌入式系统、实时操作系统和嵌入式Linux进行了详细的介绍,并对Linux作为嵌入式操作系统的优势和在实时性方面的不足做了深入的分析。在此基础上,提出了改进嵌入式Linux操作系统实时性的各种方案,并着重对Linux内核可抢占性问题、实时调度方面进行了研究。文章比较了改善内核抢占性的两种方法的优缺点,讨论了Linux任务调度在实时性方面的缺陷,探讨了RM、EDF等实时调度算法、以及优先级翻转问题的解决等。根据实时调度算法EDF的相关思想,设计实现了一个实时调度器,并通过验证测试,证明改进...
(本文共68页)
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