基于CAN总线实时应用的可靠调度性研究

CAN总线是一种高级的串行通信协议，适用于各种分布式控制系统。在实时应用中，标准的CAN协议使用静态优先级算法，对传输信道的利用率比较低。对基于CAN总线通信的动态优先级调度算法进行研究后，提出了一种基于指数分配方式的MTS算法，在保证强实时性消息的同时兼顾了低优先级消息的公平性。     

RTAI下动态集成的资源预留调度器的设计与实现

近年来基于双内核架构增强Linux操作系统实时性的RTAI(Real-Time Application Interface)在工业控制等硬实时领域得到广泛应用。RTAI通过抢占Linux的执行来保障硬实时性,Linux被抢占的时间依赖于硬实时应用的处理器要求而每次均会有较大不同,导致Linux的执行时间不可预测,从而无法保障软实时应用的服务质量。动态集成的资源预留调度器(Dynamic Integrated Resource Reserved Scheduler,DIRRS)通过增强RTAI调度器使其支持资源预留机制,在Linux实现可动态集成的、基于服务器的调度策略,不但可以保证Linux及其以上的软实时应用,即使在有硬实时任务并发时也能得到处理器资源,而且很容易通过更换不同的服务器内核模块来实现用户自定义的调度策略。     

Adaptive resource management for dynamic distributed real-time applications

The dynamic distributed real-time applications run on clusters with varying execution time, so re-allocation of resources is critical to meet the applications’s deadline. In this paper we present two adaptive recourse management techniques for dynamic real-time applications by employing the prediction of responses of real-time tasks that operate in time sharing environment and run-time analysis of scheduling policies. Prediction of response time for resource reallocation is accomplished by historical profiling of applications’ resource usage to estimate resource requirements on the target machine and a probabilistic approach is applied for calculating the queuing delay that a process will experience on distributed hosts. Results show that as compared to statistical and worst-case approaches, our technique uses system resource more efficiently.     

Issues in building dynamic real-time systems

The issues involved in building dynamic, hard real-time systems, in which resource availability and requirements are not fixed, are discussed. It is shown that the problem of ensuring timing correctness in dynamic real-time systems has three aspects: resource requirements, resource availability, and guarantees. These issues overlap, and a single mechanism or technique may address several issues. The R-Shell, an object-oriented framework that structures resources in a class hierarchy so that they can be selected or substituted dynamically is described     

嵌入式分布实时系统自适应资源管理架构

分析了开放嵌入式分布实时(Distributed Real-time and Embedded,DRE)系统的自适应资源管理需求,针对传统静态资源管理方法的不足,提出了一种面向开放DRE系统的自适应资源管理架构;该架构采用动态任务管理、实时资源分配和自适应控制三种关键技术,能够更加适用于开放、动态的环境,有效应对资源约束和资源状态、应用程序QoS的变化;提高系统性能和稳定性;屏蔽底层硬件资源的异构性,为上层应用提供统一的服务接口。     

以太网CAN总线转换器的延时特性分析及设计

为实现企业信息网时现场总线控制系统的实时监控,需要采用以太网CAN总线转换器在以太网和CAN网络之间转发数据.转换器中数据转发延时或者数据过载会严重影响转换器的实时性能,为确保转换器的实时性能,分析了该转换器的延时特性,针对影响转换器延时的因素设计了减少转换器延时的数据包拆分组装算法和队列管理机制,并通过实际平台开发该以太网CAN总线转换器.实验结果表明,该转换器能在两个异质网络之间实时转发数据.     

路面施工机械机群智能控制系统

针对国内路面施工的现状和存在的问题，结合施工机械本身的特点，对施工机械智能机群系统的控制结构及通信方式进行了研究，给出了基于无线局域网的施工机械智能机群系统的整体结构框架，对单个机械重点介绍了如何使用CAN总线实现一个分布式实时控制系统，并对单机控制的软件结构及嵌入式实现方法进行了探讨。     

基于ARM Linux平台的CAN设备驱动程序设计与实现

针对移动机器人控制系统在实时性、可靠性方面的要求,提出了基于CAN总线的分布式控制系统方案,介绍了在核心数据处理单元S3C2410上扩展CAN总线设备的硬件接口设计,详细讨论了嵌入式ARM Linux上驱动程序开发的一般方法,以及CAN设备驱动程序的设计方法和具体实现。经实验证明,此系统结构简单,稳定性和可靠性强。     

嵌入式实时中间件QoS体系结构的分析与实现

本文在分析现有嵌入式实时中间件的基础上，给出了一种随环境动态变化而调整服务策略的分布式嵌入式实时中间件QoS体系结构，并分析了两种保证服务质量的资源管理策略。