嵌入式系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度機(jī)制的研究與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2023-12-24 19:20
嵌入式系統(tǒng)是專用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),但常用的嵌入式系統(tǒng)存在內(nèi)核大、任務(wù)調(diào)度處理過于復(fù)雜等缺點(diǎn)。與此相對,智能儀器儀表的發(fā)展對嵌入式系統(tǒng)提出了小內(nèi)核、高可靠性和低功耗等要求。因此迫切需要具有任務(wù)調(diào)度功能的調(diào)度器來改變現(xiàn)有的順序執(zhí)行超循環(huán)調(diào)用方式,以滿足資源管理等系統(tǒng)的要求。 首先分析了三種最常見的任務(wù)調(diào)度算法,分別為基于優(yōu)先級、基于比例共享和基于時(shí)間的任務(wù)調(diào)度算法。分析了每種調(diào)度算法的特點(diǎn),概括了不同算法對系統(tǒng)的適用性。通過對任務(wù)調(diào)度中的調(diào)度策略進(jìn)行研究,針對一些嵌入式系統(tǒng)因?yàn)闆]有操作系統(tǒng),具有耦合性強(qiáng)、任務(wù)調(diào)度處理過于復(fù)雜的缺點(diǎn),提出了一種基于優(yōu)先級的兩級結(jié)構(gòu)任務(wù)調(diào)度方法,將優(yōu)先級調(diào)度與基于時(shí)間片的調(diào)度結(jié)合起來,用于實(shí)現(xiàn)混合多任務(wù)調(diào)度。針對無操作系統(tǒng)的系統(tǒng)任務(wù)管理靈活性不足的缺點(diǎn),建立了具有雙向鏈表結(jié)構(gòu)的任務(wù)控制塊,方便了任務(wù)管理。針對系統(tǒng)中同優(yōu)先級任務(wù)調(diào)度復(fù)雜的問題,建立了同優(yōu)先級任務(wù)雙向鏈表并加入到控制塊鏈表中,實(shí)現(xiàn)了同優(yōu)先級任務(wù)的先入先出調(diào)度策略。針對調(diào)度過程中最高優(yōu)先級任務(wù)查找的復(fù)雜性,建立狀態(tài)表來存儲就緒任務(wù)優(yōu)先級,任務(wù)的查找速度得以大大提高。針對嵌入式系統(tǒng)內(nèi)存資源的有限,實(shí)現(xiàn)了內(nèi)...
【文章頁數(shù)】:62 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 嵌入式操作系統(tǒng)的組成
1.3 嵌入式操作系統(tǒng)調(diào)度方法研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度
2.1 任務(wù)調(diào)度的基本概念
2.1.1 任務(wù)概念
2.1.2 任務(wù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件
2.2 任務(wù)調(diào)度算法
2.2.1 基于優(yōu)先級的調(diào)度算法
2.2.2 基于比例共享的調(diào)度算法
2.2.3 基于時(shí)間的調(diào)度算法
2.3 μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度
2.3.1 μC/OS-Ⅱ體系結(jié)構(gòu)
2.3.2 μC/OS-Ⅱ內(nèi)存管理
2.3.3 μC/OS-Ⅱ任務(wù)調(diào)度
2.4 本章小結(jié)
3 內(nèi)存管理機(jī)制
3.1 問題提出
3.1.1 內(nèi)存分配方案
3.1.2 內(nèi)存碎片
3.1.3 內(nèi)存管理效率
3.2 內(nèi)存策略
3.2.1 內(nèi)存管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.2.2 內(nèi)存分配
3.2.3 內(nèi)存回收
3.3 本章小結(jié)
4 任務(wù)調(diào)度機(jī)制
4.1 問題提出
4.2 任務(wù)控制模塊
4.2.1 任務(wù)存儲結(jié)構(gòu)
4.2.2 任務(wù)的創(chuàng)建
4.3 狀態(tài)表結(jié)構(gòu)
4.4 狀態(tài)表的操作
4.4.1 狀態(tài)表任務(wù)管理
4.4.2 查找任務(wù)狀態(tài)表
4.5 任務(wù)調(diào)度模塊
4.6 事件機(jī)制模塊
4.7 本章小結(jié)
5 實(shí)例驗(yàn)證
5.1 驗(yàn)證平臺
5.2 控制模塊硬件結(jié)構(gòu)
5.3 任務(wù)調(diào)度驗(yàn)證
5.4 內(nèi)存管理驗(yàn)證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
本文編號:3875151
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【學(xué)位級別】:碩士
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摘要
Abstract
1 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.2 嵌入式操作系統(tǒng)的組成
1.3 嵌入式操作系統(tǒng)調(diào)度方法研究現(xiàn)狀
1.4 研究內(nèi)容及章節(jié)安排
2 μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)任務(wù)調(diào)度
2.1 任務(wù)調(diào)度的基本概念
2.1.1 任務(wù)概念
2.1.2 任務(wù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件
2.2 任務(wù)調(diào)度算法
2.2.1 基于優(yōu)先級的調(diào)度算法
2.2.2 基于比例共享的調(diào)度算法
2.2.3 基于時(shí)間的調(diào)度算法
2.3 μC/OS-Ⅱ系統(tǒng)的任務(wù)調(diào)度
2.3.1 μC/OS-Ⅱ體系結(jié)構(gòu)
2.3.2 μC/OS-Ⅱ內(nèi)存管理
2.3.3 μC/OS-Ⅱ任務(wù)調(diào)度
2.4 本章小結(jié)
3 內(nèi)存管理機(jī)制
3.1 問題提出
3.1.1 內(nèi)存分配方案
3.1.2 內(nèi)存碎片
3.1.3 內(nèi)存管理效率
3.2 內(nèi)存策略
3.2.1 內(nèi)存管理數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
3.2.2 內(nèi)存分配
3.2.3 內(nèi)存回收
3.3 本章小結(jié)
4 任務(wù)調(diào)度機(jī)制
4.1 問題提出
4.2 任務(wù)控制模塊
4.2.1 任務(wù)存儲結(jié)構(gòu)
4.2.2 任務(wù)的創(chuàng)建
4.3 狀態(tài)表結(jié)構(gòu)
4.4 狀態(tài)表的操作
4.4.1 狀態(tài)表任務(wù)管理
4.4.2 查找任務(wù)狀態(tài)表
4.5 任務(wù)調(diào)度模塊
4.6 事件機(jī)制模塊
4.7 本章小結(jié)
5 實(shí)例驗(yàn)證
5.1 驗(yàn)證平臺
5.2 控制模塊硬件結(jié)構(gòu)
5.3 任務(wù)調(diào)度驗(yàn)證
5.4 內(nèi)存管理驗(yàn)證
5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
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致謝
本文編號:3875151
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