μC/OS-II嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)及優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題研究
發(fā)布時(shí)間:2021-05-24 10:38
嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)穩(wěn)定可靠、易于移植、響應(yīng)速度快,特別適合要求實(shí)時(shí)和多任務(wù)的體系。μC/OS-Ⅱ是一個(gè)源碼公開的實(shí)時(shí)內(nèi)核,專為嵌入式應(yīng)用設(shè)計(jì),具有實(shí)時(shí)性和可靠性的特點(diǎn)。在μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)多任務(wù)內(nèi)核中,優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題最為突出,它是影響系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的最主要因素,因此,要保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性,需從根本上解決該問題。通過分析μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)內(nèi)核,論文研究了優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題產(chǎn)生的原因及解決方案。論文首先分析了嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r,提出了優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題及其研究意義。其次分析了與優(yōu)先級反轉(zhuǎn)相關(guān)的實(shí)時(shí)內(nèi)核結(jié)構(gòu),包括μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)內(nèi)核的五大功能模塊:任務(wù)管理模塊、時(shí)間管理模塊、內(nèi)存管理模塊、任務(wù)間同步與通信模塊及與移植相關(guān)的模塊。概括了各模塊的功能及相互間關(guān)系,闡述了主要函數(shù)的實(shí)現(xiàn)過程及原理,通過分析μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)多任務(wù)內(nèi)核,指出優(yōu)先級反轉(zhuǎn)產(chǎn)生的原因及影響,提出了優(yōu)先級繼承協(xié)議與優(yōu)先級天花板協(xié)議兩種解決方案。結(jié)合μC/OS-Ⅱ的特點(diǎn),分析了兩種方案的可行性,得出結(jié)論:優(yōu)先級繼承協(xié)議在μC/OS-Ⅱ?qū)崟r(shí)內(nèi)核中不可行,優(yōu)先級天花板協(xié)議則有效可行。然后闡述了優(yōu)先級天花板協(xié)議的思想與改進(jìn)思路...
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 課題背景
1.2 發(fā)展?fàn)顩r和未來趨勢
1.3 論文選題依據(jù)及意義
1.4 論文安排
第二章 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)多任務(wù)及優(yōu)先級反轉(zhuǎn)
2.1 系統(tǒng)總體概況
2.1.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)功能介紹
2.1.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ介紹
2.2 任務(wù)運(yùn)行單元
2.2.1 多任務(wù)及其切換特點(diǎn)
2.2.2 任務(wù)優(yōu)先級分配操作
2.3 任務(wù)通信方式
2.3.1 消息郵箱
2.3.2 消息隊(duì)列
2.4 任務(wù)多線程運(yùn)行
2.5 任務(wù)運(yùn)行中斷機(jī)制
2.6. 反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的產(chǎn)生及分析
2.7 本章小結(jié)
第三章 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)相關(guān)的實(shí)時(shí)內(nèi)核功能分析
3.1 任務(wù)管理模塊分析
3.1.1 建立和刪除任務(wù)函數(shù)
3.1.2 刪除、掛起及恢復(fù)任務(wù)過程
3.1.3 任務(wù)調(diào)度
3.2 同步機(jī)制功能分析
3.2.1 信號量
3.2.2 互斥鎖(Mutex)
3.3 內(nèi)存管理模塊分析
3.4 時(shí)間管理模塊分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題的研究
4.1 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)
4.2 MC/OS-Ⅱ系統(tǒng)優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題對策
4.2.1 方法介紹
4.2.2 兩種方法的可行程度
4.2.3 μC/OS-Ⅱ中天花板協(xié)議的實(shí)現(xiàn)
4.2.4 μC/OS-Ⅱ反轉(zhuǎn)現(xiàn)象與解決方案的實(shí)例驗(yàn)證
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與改進(jìn)設(shè)想
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種RTOS任務(wù)調(diào)度新策略的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 曹一鵬,潘琢金,馬愛萍,周振輝. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2010(06)
[2]基于NAND FLASH的ASIX OS Ⅱ文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 于曉晨,錢麗麗,王兆富. 電腦知識與技術(shù). 2009(19)
[3]μC/OS-Ⅱ內(nèi)核分析[J]. 曹曉燕,周巖,李欣穎. 長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[4]μC/OS-II在P80c592單片機(jī)上的移植[J]. 范瑋. 電子質(zhì)量. 2009(02)
[5]基于CAN/uCOS-Ⅱ的網(wǎng)絡(luò)交通信號控制器設(shè)計(jì)[J]. 向懷坤,梁松峰,袁媛. 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(03)
[6]uCOS-Ⅱ在基于C8051F120單片機(jī)的智能文件柜中的應(yīng)用[J]. 馮濤,楊慧,馬成勇. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2008(08)
[7]基于VxWorks的系統(tǒng)故障快速恢復(fù)設(shè)計(jì)[J]. 王洋. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2008(06)
[8]ASIX OS Ⅱ系統(tǒng)中FAT16文件系統(tǒng)的分析[J]. 江川,錢麗麗,劉昊. 電腦知識與技術(shù). 2008(16)
[9]基于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)采集系統(tǒng)[J]. 李永,趙偉國,黃詠梅,李文軍. 裝備制造技術(shù). 2008(04)
[10]嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ在真空爐控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 廖斌,葉瑋瓊,吳建成. 湖南冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(02)
碩士論文
[1]基于嵌入式平臺的無線LED信息發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉曉亮.北京郵電大學(xué) 2010
[2]基于FPGA的SINS/GPS導(dǎo)航處理器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 苑廣欣.沈陽理工大學(xué) 2009
[3]基于DSP的μC/OS-II移植及CAN構(gòu)件設(shè)計(jì)[D]. 王清明.西華大學(xué) 2008
[4]水聲浮標(biāo)系統(tǒng)電源管理和采集控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 申德駿.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[5]基于μC/OS-Ⅱ的切繪機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 王飛.廣東工業(yè)大學(xué) 2007
[6]基于OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)的RTOS汽車儀表設(shè)計(jì)[D]. 洪運(yùn)富.華中科技大學(xué) 2006
本文編號:3204060
【文章來源】:南京郵電大學(xué)江蘇省
【文章頁數(shù)】:57 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
目錄
第一章 緒論
1.1 課題背景
1.2 發(fā)展?fàn)顩r和未來趨勢
1.3 論文選題依據(jù)及意義
1.4 論文安排
第二章 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)多任務(wù)及優(yōu)先級反轉(zhuǎn)
2.1 系統(tǒng)總體概況
2.1.1 實(shí)時(shí)系統(tǒng)功能介紹
2.1.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS-Ⅱ介紹
2.2 任務(wù)運(yùn)行單元
2.2.1 多任務(wù)及其切換特點(diǎn)
2.2.2 任務(wù)優(yōu)先級分配操作
2.3 任務(wù)通信方式
2.3.1 消息郵箱
2.3.2 消息隊(duì)列
2.4 任務(wù)多線程運(yùn)行
2.5 任務(wù)運(yùn)行中斷機(jī)制
2.6. 反轉(zhuǎn)現(xiàn)象的產(chǎn)生及分析
2.7 本章小結(jié)
第三章 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)相關(guān)的實(shí)時(shí)內(nèi)核功能分析
3.1 任務(wù)管理模塊分析
3.1.1 建立和刪除任務(wù)函數(shù)
3.1.2 刪除、掛起及恢復(fù)任務(wù)過程
3.1.3 任務(wù)調(diào)度
3.2 同步機(jī)制功能分析
3.2.1 信號量
3.2.2 互斥鎖(Mutex)
3.3 內(nèi)存管理模塊分析
3.4 時(shí)間管理模塊分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題的研究
4.1 優(yōu)先級反轉(zhuǎn)
4.2 MC/OS-Ⅱ系統(tǒng)優(yōu)先級反轉(zhuǎn)問題對策
4.2.1 方法介紹
4.2.2 兩種方法的可行程度
4.2.3 μC/OS-Ⅱ中天花板協(xié)議的實(shí)現(xiàn)
4.2.4 μC/OS-Ⅱ反轉(zhuǎn)現(xiàn)象與解決方案的實(shí)例驗(yàn)證
4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析與改進(jìn)設(shè)想
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 全文總結(jié)
5.2 工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]一種RTOS任務(wù)調(diào)度新策略的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 曹一鵬,潘琢金,馬愛萍,周振輝. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件. 2010(06)
[2]基于NAND FLASH的ASIX OS Ⅱ文件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 于曉晨,錢麗麗,王兆富. 電腦知識與技術(shù). 2009(19)
[3]μC/OS-Ⅱ內(nèi)核分析[J]. 曹曉燕,周巖,李欣穎. 長春理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2009(01)
[4]μC/OS-II在P80c592單片機(jī)上的移植[J]. 范瑋. 電子質(zhì)量. 2009(02)
[5]基于CAN/uCOS-Ⅱ的網(wǎng)絡(luò)交通信號控制器設(shè)計(jì)[J]. 向懷坤,梁松峰,袁媛. 深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2008(03)
[6]uCOS-Ⅱ在基于C8051F120單片機(jī)的智能文件柜中的應(yīng)用[J]. 馮濤,楊慧,馬成勇. 計(jì)算機(jī)與數(shù)字工程. 2008(08)
[7]基于VxWorks的系統(tǒng)故障快速恢復(fù)設(shè)計(jì)[J]. 王洋. 電子技術(shù)應(yīng)用. 2008(06)
[8]ASIX OS Ⅱ系統(tǒng)中FAT16文件系統(tǒng)的分析[J]. 江川,錢麗麗,劉昊. 電腦知識與技術(shù). 2008(16)
[9]基于嵌入式系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)采集系統(tǒng)[J]. 李永,趙偉國,黃詠梅,李文軍. 裝備制造技術(shù). 2008(04)
[10]嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)μC/OS—Ⅱ在真空爐控制系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 廖斌,葉瑋瓊,吳建成. 湖南冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào). 2007(02)
碩士論文
[1]基于嵌入式平臺的無線LED信息發(fā)布系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉曉亮.北京郵電大學(xué) 2010
[2]基于FPGA的SINS/GPS導(dǎo)航處理器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 苑廣欣.沈陽理工大學(xué) 2009
[3]基于DSP的μC/OS-II移植及CAN構(gòu)件設(shè)計(jì)[D]. 王清明.西華大學(xué) 2008
[4]水聲浮標(biāo)系統(tǒng)電源管理和采集控制設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 申德駿.哈爾濱工程大學(xué) 2008
[5]基于μC/OS-Ⅱ的切繪機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究[D]. 王飛.廣東工業(yè)大學(xué) 2007
[6]基于OSEK/VDX標(biāo)準(zhǔn)的RTOS汽車儀表設(shè)計(jì)[D]. 洪運(yùn)富.華中科技大學(xué) 2006
本文編號:3204060
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3204060.html
最近更新
教材專著