一种改进型的硬实时调度算法在RTLinux上的设计与实现

摘要

嵌入式系统大多工作在对实时性要求很高的环境中，所以，故嵌入式系统往往是实时系统，在实时系统中，任务调度策略是内核设计的关键部分，如何设计任务调度使得各个任务能在其期限内得以完成是实时操作系统设计的一个重要领域。目前在这方面的情况是在理论上研究调度算法的比较多，而把调度算法在实际的实时操作系统中实现的很少。　　针对上诉情况，本文试图在该方面作一点尝试，在研究现行的几种调度算法后，将其中的一种算法——改进型的最小裕度调度算法在硬实时操作系统RTLinux上进行了实现。　　本文首先着重介绍了现有的一些适用于硬实时系统的调度算法，分析了一些调度算法的优缺点.着重介绍了RTLinux原有的静态优先级调度算法(RM)和最早时限优先调度算法，指出原有算法在一些情况下的不足。然后，着重介绍了实时操作系统RTLinux的实现机制和调度器部分；然后在RTLinux上实现了采用新调度算法的调度器。编写了仿真调度器对新算法与原来的算法进行了仿真比较，提出了一种新的测试实时操作系统调度时间的方法，并对新的调度器进行了测试。

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1选题背景

1.2国内外研究现状

1.3论文的组织结构

第2章硬实时调度算法的结构特点

2.1实时系统和实时操作系统

2.2实时调度算法简介

2.2.1实时调度算法的基本概念

2.2.2常见的硬实时调度算法简介

2.3改进的最小裕度调度算法

2.4小结

第3章RTLI NUX内核编程结构

3.1 RTLINUX概述

3.2 RTLINUX的实现原理

3.3小结

第4章RTLI NUX调度器的改进设计

4.1调度器所涉及的模块及其关系

4.1.1 RTLinux的实时调度模块的建立

4.1.2实时线程的创建

4.1.3各模块间的关系

4.2对原有数据结构体的改造

4.2.1重要的数据结构体

4.2.2对数据结构体的改进

4.2.3增加存取数据成员函数

4.3对调度器核心函数RTL_SCHEDULE()的改造

4.3.1原有rtl_schedule()的工作过程

4.3.2对rtl schedule()的改造

4.4调度算法所涉及的定时器部分的改造

4.4.1定时器的两种工作模式

4.4.2时间戳(TSC)寄存器

4.4.3调度模块中定时器机制的实现

4.4.4与调度有关的定时器部分的改造

4.5小结

第5章改进型调度算法在RTLI NUX上的实现

5.1试验平台RTLINUX的建立

5.2新调度模块的生成和安装

第6章改进型调度算法的仿真与测试

6.1调度器的原有算法和新算法的仿真比较

6.2实现MLLF算法的调度器的调度延时测试

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文