嵌入式Forth操作系统多任务空间复用算法

针对现有嵌入式Forth操作系统多任务空间无法复用且多任务管理仅支持任务创建的问题,提出一种基于Forth虚拟机架构的嵌入式操作系统多任务空间复用算法。将任务控制块作为空闲任务映像分区链表头结点,利用任务控制块中的链接地址变量维护系统删除的后台任务映像,且仅需修改一个用户变量指针即可实现任务映像空间的回收和重分配。实验结果表明,该算法在保证Forth系统稳定及其固有特性的同时,提高了Forth系统内存资源利用率,适用于资源有限的嵌入式环境。     

嵌入式Forth虚拟机架构的多任务调度算法设计与实现

针对嵌入式应用领域对操作系统在重构、扩展、移植、交互、安全、高效等方面日趋苛刻的现实需求及Forth系统所固有的特性,采用Forth虚拟机技术,对基于Forth虚拟机架构的嵌入式操作系统关键技术进行探索,提出一种具有良好扩展和移植特性、高效精简的基于Forth虚拟机架构的嵌入式多任务操作系统调度算法。该算法采用了以Forth虚拟机指令同步的协同式多任务调度机制,缩短了任务切换时间,将上下文切换操作简化为只需保存数据堆栈指针。实验结果表明,基于Forth虚拟机架构的多任务调度算法发挥了Forth系统所固有的特性,针对特定应用,提高了效率,适合资源有限的嵌入式环境。     

嵌入式Forth操作系统实时调度算法研究

针对目前嵌入式Forth操作系统中缺乏实时调度机制的问题,对基于Forth虚拟机架构的嵌入式操作系统中多任务调度的关键技术进行了研究。采用Forth虚拟机技术,新定义了一种中断任务类型来处理实时突发事件,并给出了一种新的任务调度算法来调度 Forth系统中终端任务、后台任务以及中断任务顺利运行。实验结果表明,改进后的 Forth 系统能够通过实时调度处理突发事件,并且实时响应度高,尤其适用于对实时性有要求的嵌入式环境中,以满足日趋复杂的嵌入式环境对高效操作系统和 Forth 技术的应用需求。     

一种嵌入式实时多任务操作系统的研究与应用

论述了在空空导弹计算机上使用嵌入式实时多任务操作系统的必要性,介绍了RTXC实时多任务操作系统的特点:实时、多任务、面向目标设计、层次模块结构等.描述了RTXC的设计要点:多任务的调度、任务之间的数据传递、定时器管理和中断处理.最后,介绍了RTXC实时多任务操作系统在飞控计算机上的开发应用.     

基于Forth虚拟机的嵌入式多核任务调度研究

由于传统多核任务调度系统对于突发事件的处理,都是基于CPU进行调度的,严重影响了操作系统中任务切换的实时性.于是提出一种基于Forth虚拟机架构的嵌入式多核任务调度系统.为了保证Forth操作系统兼容轮询调度,根据突发事件创建中断任务,并与相应的任务执行程序建立连接.依据中断、终端和后台三种任务间的关联构建循环链表.最后,当突发事件触发中断任务就绪后,Forth系统将调度中断任务去执行突发事件,当中断任务程序运行完毕后,系统继续执行当前任务,执行到原语pause时,当前任务的用户变量将寻找下一任务的TCB首地址,直到所有任务执行完毕.实验结果表明,改进后的Forth虚拟机操作系统响应速度良好,不受任务数量影响,且系统等待时间明显降低,说明所设计的Forth虚拟机操作系统具有良好的多核任务调度性能.     

基于BREW平台的嵌入式Java虚拟机研究与实现

在深入研究了BREW和J2ME的实现原理及应用开发机制的基础上,实现了BREW平台的Java扩展,使得在BREW平台上运行Java应用程序成为可能.     

多目标Forth自生成器的研究与实现

针对现有的Forth自生成器都与目标环境密切关联、缺少抽象层次、难以在异构新平台上有效生成新的Forth系统等问题,通过采用抽象code算法库、描述异构目标,并重构Forth虚拟机的方法,构建完成了一个面向嵌入式环境、具有多目标特性的Forth自生成器。该生成器简化了传统编译器复杂的前端和后端设计,依托Forth特有的解释执行状态和字典结构,可快速生成新的目标系统。实验结果表明,该自生成器代码生成质量和效率都较高,尤其适合资源有限的嵌入式环境。     

嵌入式Java虚拟机的改进

本文研究了Java技术在嵌入式领域应用中所存在的系统占用资源较多和程序执行效率较低两个关键性难题。在研究国内外目前应用于嵌入式Java虚拟机中的各种性能优化技术和尚待解决的问题的基础上,尝试从对垃圾回收方式改进和虚拟机内部结构改造两方面对两个难题提出了解决的新方法。结合在垃圾回收和虚拟机内部结构方面的改进,本文搭建了一个新的改进型嵌入式Java虚拟机。     

嵌入式系统中Java虚拟机的研究与移植

研究了Java平台的核心——虚拟机（JVM）,主要分析了开放源码的Java虚拟机Kaffe的结构、运行机制,并针对特定的嵌入式应用,研究了将Kaffe移植到给定的处理器和操作系统之上的关键技术,给出了相应的移植方案,对Java虚拟机在嵌入式系统中的应用具有较大的指导意义。     

基于ST20嵌入式系统的Java虚拟机研究与移植

分析了开放源码的Java虚拟机Kaffe的结构、运行机制,并针对DVB（Digital Video Broadcast）字机顶盒软件架构中对基于Java虚拟机的MHP（Multimedia Home Platform）中间件研发的需求，研究了将Kaffe移植到Sti5516处理器和其专用0S20操作系统的关键技术,给出了相应的移植方案。对深入了解MHP在数字机顶盒中的应用给出了研究方向和基本思路。     

多任务技术在嵌入式系统中的应用

文章介绍了用单任务的DOS系统实现模拟多任务的技术和方法，并将该技术应用到通信监控行业的嵌入式系统中。该设计方法通过对控制系统中各实时任务的动态调度来提高CPU的利用率。实践证明，采用模拟多任务机制可提高系统的实时响应速度，有利于软件的模块化设计，同时也提高了系统的整体性能和抗干扰能力。     

基于嵌入式Java虚拟机的垃圾回收算法

阐述了一种适用于嵌入式Java虚拟机的垃圾回收算法。该算法对分代回收算法中代的划分方式,引用跟踪等方面进行改进,以降低对运行时间和内存空间的需求,从而使其适用于资源有限的嵌入式环境。试验结果表明,该算法有效提高了垃圾回收效率。     

基于DSP的实时多任务嵌入式系统

介绍TMS320C2812的BIOS内核,实现实时多任务操作,扩展外部时钟的接口电路和AT49BV162内部结构。结合TMS320C2812的功能,介绍DSP在嵌入式系统中如何对Flash进行数据的读写操作。     

嵌入式组态软件脚本解释虚拟机的设计

为了增强嵌入式组态软件的功能,引入一种类似于C语言的脚本.设计一个编译器把该脚本编译成中间代码,采用中间代码的优点是可提高程序运行的速度,也减小了脚本解释程序的设计难度.提出一种仿微处理器结构的脚本虚拟机设计方案,在运行时对中间代码进行解释.虚拟机主要由程序存储器、指令译码器、运算器、程序计数器、控制器以及动态容器组成,其中动态容器的设计是关键,它具有可动态分配内存、自动释放内存等优点,适合于嵌入式操作系统下运行.实验与测试结果表明,该脚本解释虚拟机可满足嵌入式组态软件设计的要求.     

基于层次体系结构的嵌入式监控系统研究*

根据单采血浆机的触摸操作要求,满足开发周期短及高可靠性要求,提出了基于串口的嵌入式监控层次结构、带队列的自动重复请求协议（ARQQonCOM协议）、基于正则表达式的帧校验法、嵌入式监控交互协议EMMP。综合运用这些技术,完成了基于ARM及89C51的触摸式单采血浆机智能系统的开发研制。 实际应用表明系统符合设计要求,其整体性能在质的方面得到了提升,在行业中取得了技术领先地位。     

基于国产平台的虚拟化操作系统架构研究及其实现

高性能计算操作系统面临独特的需求与挑战,这些需求与挑战涵盖并发与高效、系统弹性与容错、异构性、I/O和访存带宽、低噪等诸多方面。传统宏内核操作系统并不能完全满足HPC领域的独特需求,因而需要为HPC定制操作系统。提出虚拟化操作系统架构,该架构主要包含两部分：（1）虚拟机监视器与轻量级内核相结合的虚拟化操作系统架构;（2）支持分时复用虚拟机与空间分割虚拟机相结合的虚拟机监视器架构。在国产平台上设计并实现了一个简单的系统原型Hypervk,说明了上述架构的可行性。初步的实验结果表明,系统具有较好的效率、低噪特性与可行性,在一定程度上可以满足HPC操作系统独特的需求。     

虚拟机系统安全综述

随着云计算的广泛应用,虚拟机技术得到了复苏和长足的发展,但同时也带来了新的安全威胁,因此对于虚拟机的安全威胁和防御的研究成为目前计算机安全界的研究热点。以目前广泛应用的虚拟机Xen为例,针对虚拟机的技术特征分析了所存在的漏洞和威胁,并从计算机安全学的角度提出了相应的防御和保护方法。较为全面地总结了目前国内外针对虚拟机安全各方面相关的研究成果,通过系统的比较分析,指出了目前存在的问题,探讨了下一步的研究方向。     

基于虚拟机的软件保护研究与设计

虚拟机技术一直是当今计算机安全领域研究的热点之一。从软件保护的角度出发,介绍了基于虚拟机的软件保护设计方案中的关键技术,并给出了一个范例,说明具体步骤和方法。该方法将保护对象细化为函数,给出了单函数识别的具体步骤和方法,利用基本的x86编码来构造虚拟机,对基本指令集采用基于字节码的加解密技术,此外还对各类指令进行了必要的模块化扩展以增加保护力度。目前国内对于虚拟机的保护技术处于起步阶段,因而对于虚拟机技术的理论基础研究和技术实践应用均具有较高的研究价值和发展空间。