提高μC/OS-Ⅱ在ARM上执行效率的几种方法

μC/OS-Ⅱ的执行效率主要取决于任务切换时间,而任务切换时,需进行堆栈操作.ARM处理器有多种运行模式,每种运行模式有不同的堆栈,这使得在ARM处理器上实现任务切换有其特殊性,本文利用ARM处理器在任务切换时堆栈的变化特点,优化设计堆栈操作方式和运行模式转化方式,以减小任务切换时间.实验结果表明该方法比其它实现方法具有更高的实时性.同时,本文采用在ARM上实现可重入中断来减少高优先级任务切换时间.     

μC/OS-Ⅱ中最高优先级查找算法分析

μC/OS-Ⅱ内核是采用占先式调度方式的实时内核,保证最高优先级任务一旦进入就绪态,就能立刻得到CPU的使用权,减少系统响应时间,从而保证系统实时性。文中阐述μC/OS-Ⅱ内核如何通过查表法快速找出就绪态中优先级最高的任务,并详细分析了就绪态中最高优先级任务调度方法和查找算法,最后给出了相应的例子。     

嵌入式RTOS中任务优先级反转问题研究

针对嵌入式实时系统任务调度策略的特点，任务在运行的时候可能被更高优先级的任务中断。分析了嵌入式RTOS中的最高就绪任务的查找算法，指出该调度算法存在的不同优先级的反转问题，并且针对这一问题进行研究，给出了相应的优先级继承方案。较好地解决了RTOS中任务调度中的优先级的反转问题。     

基于μC/OS-Ⅲ的供电综保数据采集处理系统设计

针对供电综保数据采集处理系统多任务、实时可靠的需求,文中结合M3内核芯片,利用μC/OS-Ⅲ实时操作系统进行供电综保数据采集处理系统设计。通过对数据采集处理系统功能分析,将系统划分为5个优先级不同的任务,根据应用任务特点及需求进行了操作系统的规划设计,通过信号量和事件标志组实现了任务同步,通过消息队列和互斥型信号量实现了任务通信与资源管理。使用μC/Probe对系统运行进行检测,应用任务堆栈利用率均小于70%,CPU利用率为52.35%,中断关闭时间最高为3.31 ms,验证了该系统能够实时可靠运行。     

基于FPGA的16位堆栈处理器的设计

设计了一款面向嵌入式控制领域的16位堆栈处理器,该处理器包含两个堆栈:执行数学表达式的数据堆栈和支持子程序调用的返回堆栈,其指令集含35条堆栈指令.详细给出了该堆栈处理器的体系结构及设计方法;不仅采用简单有效的指令编码方式缩小了代码体积,同时给出了单周期操作多个堆栈元素的解决方法.该处理器采用FPGA实现,在XC5VLX110T芯片上的运行时钟频率最高达到146.7MHz.最后给出了设计的软件仿真与硬件综合结果.     

RM算法的运行时开销研究与算法改进

RM算法是经典的固定优先级实时调度算法.而在嵌入式实时系统中,系统的工作负荷往往是由很多频率快、执行时间较短的任务组成.因此,直接使用RM算法进行任务调度会由于实时操作系统中任务的上下文切换开销而导致嵌入式系统资源利用率的降低.分析了基于RM算法调度的任务之间的抢占关系,并建立了以任务属性为参数的上下文切换开销模型.在该模型的基础上,通过优化任务的释放时间来降低RM算法导致的系统运行时任务切换开销.最后的实验结果验证了该策略的有效性.     

MEC下工业AGV的任务卸载策略研究与分析

近年来，AGV被广泛运用到智能化工业生产中，但AGV处理能力有限，难以满足人们对高质量服务的要求。为促进AGV在工业领域的快速发展，将移动边缘计算引入工业AGV中，提出了一种基于粒子群优化算法的计算任务卸载策略，以降低系统迟延，该策略考虑任务优先级，根据任务优先级别来卸载计算任务。结果表明，该策略能有效降低系统时延。     

基于移动代理的MANET网络管理任务切换

由于自组网(Mobile Ad Hoc Network,MANET)网络的动态移动性,节点从一个网管域移动到新的网管域时,使用移动IP的网管任务切换可以解决异域网络的管理问题,但是由于在网管中,管理者和被管设备都在一个区域中,使用基于移动IP的网管任务切换就具有严重的三角路由问题。将移动代理与网络管理结合起来,提出一种新的网络管理任务切换方案,该方案节省了网络资源,减少了切换时延并降低了管理任务的丢失,同时增加了网络管理的灵活性。     

有序统计恒虚警定点数排序的硬件实现

针对有序统计恒虚警硬件实现中的定点数排序问题,提出一种架构,将排序算法分解,并映射为比较、选择两级硬件阵列,每一级硬件阵列都由基本的比较单元和选择单元组成.针对硬件实现的特点,对比较操作加以简化.利用定点数补码表示正值最高位为0、负值最高位为1的特点,将待比较的两个数值相减,取其差值的最高位作为两个待比较数值大小关系的标志.当一个数值与其所在序列的其他所有值比较之后,就得到一个标志序列,当该数值小于其所在序列中其他一个数值时,标志序列中就有一位为1,则将标志序列累加,所得的值就是该数值在序列中应排的序号.     

军用网格环境下基于优先权的Min-Min任务调度算法

军用网格环境下的资源调度与一般网格环境下的资源调度相比较，一个明显的特点就是必须考虑一些特别任务的优先级。在给出网格独立任务调度模型基础上，提出了一种基于优先权的Min—Min资源调度算法，该算法首先调度优先级高的任务，其余任务则采用Min—Min算法调度。经过分析，该算法的时间复杂度是O（n^2m），与Min—Min相比，该算法的Makespan可能略大，但可以满足军用网格环境下特殊任务优先执行的需求。     

深入探讨ARM CORTEX-M3处理器中断异常系统的使用

本文介绍了ARM CORTEX-M3处理器中断异常系统的使用,包括堆栈建立,向量表建立,中断优先级分配,软件中断等。同时,本文着重论述了使用中的一些注意事项,如防止堆栈溢出,跨器件移植,数据同步隔离指令的使用等。     

相控阵波束驻留调度综合优先级构造方法

在相控阵雷达自适应波束驻留调度算法中,任务的优先级设定是关键。文中提出一种新型综合优先级构造方法,该方法将任务的工作方式优先级、截止期和目标威胁度作为确定综合优先级的影响因素,利用二维优先级表思想,采用两级非线性加权方法构造综合优先级。仿真结果表明:在相控阵雷达自适应波束驻留调度算法中,提出的新综合优先级构造方法相较于现有的综合优先级构造方法,降低了跟踪任务丢失率,提高了实现价值率和修正价值率。     

嵌入式实时操作系统μC／OS-Ⅱ在LPC2378上的移植及应用

介绍μC／OS-Ⅱ操作系统的特点、内核结构和工作原理．并通过对NXP公司LPC2378及ARM7TDMI-S内核体系结构及内部寄存器工作原理的分析,讨论了μC／OS-Ⅱ移植过程中的重难点问题及解决方法,重点阐述移植代码中堆栈初始化、任务切换、时钟中断服务程序的编写过程,并对调试中出现的程序跑飞和堆栈空间不够的问题进行了解决和修改,最后通过设计多任务应用程序证明了该移植是成功的。     

基于自适应小区选择的切换控制算法研究

针对现有切换控制算法的不足,提出了一种基于自适应小区选择的优先级信道预留切换算法。该算法在切换时根据各小区的负载情况,通过调整导频功率使小区间负载均衡,以系统效用最大化为目标,进行基于预留信道的优先级切换。系统效用通过多选择多维背包算法建模实现,预留信道的优先级切换通过马尔科夫排队模型实现。通过多选择多维背包建模、马尔科夫排队建模与实验仿真表明,该算法的性能在相邻小区间负载不均衡的情况下比目前切换控制所用的优先级信道预留切换算法明显提高。在负载不均衡度为6时,话音业务阻塞率与数据业务分组丢失率比目前算法分别降低0.2%和3%左右,数据分组平均最大等待时间比目前算法降低0.15s,系统小区平均吞吐量最大时升高80kbit/s/cell/MHz。     

车联网中基于MEC和任务优先级的智能卸载策略研究

在移动边缘计算和云计算共同组成的车联网中,为了保障驾驶员和路人的安全,需要满足车辆任务的高可靠低时延要求.一种基于MEC和任务优先级的智能卸载策略以降低由时延所组成的系统总成本,该策略使用KNN算法,根据任务优先级对任务卸载位置进行选择.仿真结果表明,该资源分配策略能有效减少系统总成本.     

基于优先级的MPLS重路由转发机制

分析了MPLS流量工程中重路由技术和保护切换恢复模型,结合IPv6特性,提出了基于优先级的重路由转发机制——优先级MPLS机制(P-MPLS).该机制为数据流设置不同的优先级,当工作路径发生故障时,将高优先级的数据流优先切换到保护路径上,从而使高优先级的数据流得到QoS保证.实验表明,P-MPLS降低了延迟和丢包率,提高了吞吐量.     

基于多属性决策的相控阵雷达截获任务规划算法

作战管理是弹道导弹防御的核心,而作战管理的首要任务是雷达任务规划,雷达任务规划是一个多属性决策问题。通过对影响雷达截获目标的关键因素分析,提出以任务相对截止时间、目标优先级、目标距离时间等因素为核心,采用多属性决策方法,建立雷达截获任务优先级模型,实现雷达截获任务规划算法。仿真结果表明：文中提出的算法在雷达截获任务安排上合理、有效。     

基于计算思维的虚拟操作系统设计

针对当前虚拟操作系统存在运行延时长、可视化程度低的问题,因此提出一种基于计算思维的虚拟操作系统。对虚拟操作系统的串口模块进行设计,为串口模块的各分区构建一个虚拟的串口终端,各分区对载体设备的操作均会被转换成对虚拟串口载体设备的操作。虚拟操作系统任务调度模块中各任务均通过运行、就绪和阻塞完成虚拟进程调度,并在系统初始化过程中,为各虚拟进程设置好优先级,同时等待事件或消息驱动转向就绪队列,等到时间片来临时刻转入运行状态。虚拟操作系统可视化模块中的外部任务模拟功能单元允许测试人员于用户程序正常运行过程中,有目的地对程序的运行情况或者模拟情况进行修改;语言支持功能单元支持各种语言表征的各种测试任务。在虚拟操作系统关键技术中,以系统突发中断情况对应策略为对象进行分析。实验结果表明,该系统运行延时短、可视化程度高,具有可行性。     

多业务蜂窝移动通信系统中发起呼叫排队的理论分析及其对切换 …

分析了切换优先级算法发起呼叫排队的可行性和具体算法流程,并比较了使用发起呼叫以排队前后的切换算法的性能改善。一般的文献里都没有对始发呼叫加以排队。但实际上用户为了接通一个呼叫总是会等待一段时间,这就给了始发呼叫排队的可能。提出了一种符合实际的丢失呼叫限制等待（ＬＣＬＷ）模型,给出了它的流程图并将其应用到混合切换优先级算法中,最后分析了在多业务蜂窝系统中发起呼叫排队对切换指标的性能改善,并加以模拟。     

适用于平台摆动模型的HAPS通信系统信道分配算法

针对高空平台(HAPS)遭受平流层横风影响呈现水平摆动现象,引起地面呼叫用户为继续获得可靠服务在蜂窝间来回切换的问题,提出了平台摆动条件下区分用户优先级的信道预留和切换排队相结合的信道分配算法。该算法充分考虑了不同类型用户终端对服务等级的需求,对用户终端进行了优先级区分,且从降低切换失败率的角度,在信道预留基础上对切换呼叫用户进行排队。仿真结果表明,与传统的无优先级切换排队和区分优先级的固定信道预留算法相比,该算法能够显著降低切换掉话率,尤其是高优先级用户的切换掉话率,补偿了因平台运动所导致的系统性能损失。