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在嵌入式系统中,任务调度器的好坏很大程度上决定了系统的性能。针对经典的速率单调(RM)调度算法以任务的周期作为优先级的评测标准,容易导致某些周期长且重要的任务错过截止期限,而当任务数量趋于无穷时,CPU的利用率仅为69%的特点,提出一种新的静态调度算法—NSRL。该算法在任务控制块(TCB)中增加两个域,分别为任务的重要度和裕度为零的时刻。在高优先级任务优先执行的前提下,重要度较高且未执行的任务当...
提出并实现了一种应用于PC操作系统的安全模型USPM,在保证足够安全性同时具有兼容性好、无需专门配置即可使用的特点。模型使系统能够在被黑客攻击成功的情况下保证机密文件不丢失、关键文件完整性不被破坏。USPM模型通过限制那些与远程系统进行数据交换的进程的活动来保证系统的安全性,同时通过设置一些例外规则部分的允许特定进程的访问活动来提高系统的易用性,达到在安全性和易用性间的平衡。测试表明,USPM具有...
嵌入式Linux实时性方法     嵌入式Linux  实时  进程调度  内核       2009/8/28
针对Linux进程调度策略存在中断封锁时间过长、非抢占式的Linux内核,以及耗尽式的、机会均等的调度方式这3个不利于实现实时性的不足,提出提高嵌入式Linux实时性的方法,实现实时Linux系统(RTLinux)的调度算法及其他部分功能,并采用LMbench测试系统对改进的RTLinux和通用Linux的上下文切换时间进行对比测试。研究结果表明,改进的RTLinux有效地提高了嵌入式Linux的...
单粒子翻转可能发生在内核堆栈时,破坏任务的上下文环境,从而导致星载软件运行结果出错、跑飞甚至崩溃。针对该情况,对嵌入式µC/OS-II内核进行改进,实现任务上下文保护机制。经实验验证,改进的内核能有效地克服单粒子翻转对内核堆栈造成的影响。
随着芯片级多线程(CMT)处理器体系结构的迅速发展,操作系统必须采用新型CMT调度,以发挥其体系结构的性能优势。分析CMT调度面临的问题,通过扩展调度域的层次和结构支持CMT处理器内部的负载均衡,利用协同调度避免cache抖动等问题。采用效率、效率瓦特比和公平性等多种指标对操作系统进行性能评价,证明其性能得到优化。
针对GPRS数据终端单元(DTU)的智能化需求,提出一种Cramfs+JFFS2+Initramfs的嵌入式混合文件系统设计方案。采用自顶向下和自底向上相结合的设计方法,以dropbear为例介绍组件的选择和实现。在系统集成设计中,给出一种软链接技术替代复制的设计方法,并对脚本设计进行说明。该嵌入式文件系统已成为智能化GPRS DTU的核心模块,运行稳定。
通过对Linux操作系统下Netfilter防火墙中包过滤技术的分析,发现Netfilter包过滤使用简单的线性分级算法,当防火墙需要匹配的规则越来越多时,防火墙的性能会急剧下降,造成系统瓶颈。因此,提出一种基于二叉树和Hash函数的包过滤算法B-H。通过测试证明,该算法在大量规则的情况下能够达到快速匹配,有效地提高了包过滤的性能。
传统的实时系统可调度性分析方法往往忽略任务抢占的时间开销,然而在重负载情况下,如果任务抢占次数很多,则由此带来的时间开销将不可忽略。该文分析基于单调速率调度算法的系统中任务抢占次数最多需要满足的条件,提出通过修改任务参数来减少抢占次数的方法,减少了系统在最坏情况下的任务响应时间。
Linux是一种通用操作系统,但不适合实时应用。针对上述问题,通过对Linux时钟系统管理方面的研究,提出一种针对时钟的改进策略,以此为基础,根据实时应用的特点设计高精度定时器。实验证明,改进方案能有效提高Linux的时钟精度,满足实时方面的 需求。
分析flash文件系统的损耗均衡问题,指出损耗均衡的触发条件对系统I/O性能的影响。在最新UBIFS文件系统上运行测试程序,结果证明在不同损耗均衡触发条件下,系统I/O性能的最大差距超过20%。针对现有损耗均衡算法的不足提出一种改进的自适应算法。
分析uC/OS-II内核的超时等待机制,证实在一定情况下超时时间间隔不准确,在时间间隔到期的情况下,内核仍有可能返回成功,不符合一般的操作系统原理,且超时等待机制在有附加的挂起操作时,处理效率低下。指出uC/OS-II内核的超时等待机制不完善的原因,对不足之处提出改进方法。
针对μC/OS Ⅱ中当多个任务同时满足一个事件标志组时,μC/OS Ⅱ提供的2种解决冲突方法都存在问题,该文提出分类比较的方法,根据事件标志组的等待类型分类,通过比较事件标志组的过滤器来决定多个任务是否使用同一个事件标志组,从根本上避免了多个任务同时满足一个事件标志组的情况出现,结果证明该方法解决了μC/OS Ⅱ中多个任务同时满足一个事件标志组时出现的冲突问题。
提出一种基于B/S结构的嵌入式指纹识别与管理终端。该终端基于S3C4510B微控制器,并在其上移植了uClinux操作系统。它独立完成了指纹的采集、识别、存储及管理等功能,并通过嵌入式WebServer连入Internet。该文介绍了此终端的软、硬件设计及实现。
提出一种基于虚拟技术的操作系统内存崩溃修复方法,该方法解决远程修复技术对网络的依赖问题,同时克服本地修复存在的局限性。依据该方法实现的原型系统能在较短时间内对崩溃的系统内存进行修复,实验结果表明,添加修复功能的系统所产生的性能损失是可以接受的。
介绍几种典型目录一致性协议并分析它们的优缺点。在综合全映射目录和有限目录优点的基础上,通过在存储器层上增加一个存储器高速缓存(Cache)层的方式,提出并讨论一种改进后的Cache一致性协议。该协议相对有限目录存储开销增加不多的情况下,提高了系统性能和可扩展性。

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