基于linux的實(shí)時控制系統(tǒng)及實(shí)時調(diào)度算法的研究

1、上海大學(xué)碩士學(xué)位論文基于Linux的實(shí)時控制系統(tǒng)及實(shí)時調(diào)度算法的研究姓名：李菲申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：陳一民20030201A b s t r a c tT h e m a i n p u r p o s e o f t h i sp a p e r i st od e v e l o pa n d i m p l e m e n ta r e a l —t i m ec o n t r o ls y s t e

2、 m b y a n a l y z i n g t h es p e c i f i cc h a r a c t e r i s t i c so f t h er e m o t e r o b o t c o n t r o ls y s t e m ，a l li t e r a t i v e p r o c e s s d r i v e n b y a l l e x t e r n a l i n t e r r u

3、p t ．A i m i n g a t t h e p r o b l e m o fc o n v e n t i o n a lr o b o tc o n t r o ls y s t e m ’Sh i g hc o s ta n d p o o r r e a l * t i m ec h a r a c t e r i s t i c s ，as e to fl o w —c o s t —a n d —h i g h —

4、p e r f o r m a n c em e t h o d s ，w h i c hi m p r o v et h e r e a l —t i m e o fr o b o tc o n t r o l ，h a v eb e e n p u tf o r w a r d ．T h e s e m e t h o d sa l s og i v eh e l p s t od r i v et h ep r o c e s s

5、o fi n d u s t r i a l i z a t i o n ．F i r s t t h ep a p e ra n a l y z e st h eh a r d w a r ea n ds o f t w a r e a r c h i t e c t u r e o ft h e r o b o tc o n t r o l l e r a n d t h e r e a l —t i m e c h a r a c

6、 t e r i s t i c s t h a t n e e d s u p p o r t f r o m t h e o p e r a t i n gs y s t e m ．T h e n ，i n t h ep a p e rw ed e s c r i b e t h e a c t u a l i t y a n dw e a k n e s so fL i n u xi nr e a l —t i m e p e r

7、 f o r m a n c ea n da n a l y z et h ec h a r a c t e r i s t i c sa n df i m d a m e n t a l so fc u r r e n tp o p u l a rr e a l —t i m eo p e r a t i n gs y s t e m s ，s u c ha sQ N X ，V x W o r k se t c ．，a s w e l

8、 la ss o m em a i n s t r e a mt e c l m o l o g i e s c o n c e r n e dt h a tC a ni m p r o v et h er e a l —t i m ep e r f o r m a n c eo fL i n u xk e r n e l ，a n dc o m p a r et h ea d v a n t a g e sa n dd i s a d

9、 v a n t a g e so f v a r i o u ss o l u t i o n s ．B a s e do nt h er e s e a r c h ，w ea b s t r a c tt h et y p i c a lr e a l —t i m ea p p l i c a t i o nm o d e ld r i v e nb ye x t e r n a l i n t e r r u p t s ，a

10、 n d a n a l y z e t h em a i nf a c t o r st h a t a f f e c t t h e p r o c e s sr e s p o n s el a t e n c y d u r i n g o n e i t e r a t i v e p r o c e s s s u c h a s t h e i n t e r r u p t —o f f m e c h a n i s

11、 m ，t h en o n —p r e e m p t i o nm o d e l ，t h et i m e —s h a r i n ga n dt h r o u g h p u t —o r i e n t e ds c h e d u l e ra n dt h ev i r t u a lm e m o r y t e c h n o l o g yo f L i n u x k e r n e le t c ．B a

12、 s e do n s o m e c u r r e n tr e s e a r c h e s ，w em a k ei m p r o v e m e n to nt h e s ep r o b l e m sa n di m p l e m e n ti t u n d e rL i n u x ．I no r d e rt ov e r i f yt h ev a l i d i t yo f t h ei m p r o

13、 v e m e n t ，w e w o r k o u ta t e s ts c h e m e f o r o u rs y s t e m ，B yc o m p a r i n gt h ed a t af r o mt h ei m p r o v e ds y s t e ma n do r i g i n a ls y s t e m ，w ef i n dt h a t i nb o t ht h ea v e r

14、a g ea n dt h ew o r s t c a s et h ep r o c e s s r e s p o n s el a t e n c yh a sb e e ni m p r o v e dd r a m a t i c a l l y , p r o v i d i n gs u p p o r tt o t h er o b o tr e a l —t i m e c o n t r o ls y s t e

15、ma t o p e r a t i n gs y s t e m l e v e l ．B e s i d e st h ei m p r o v e m e n t o f t h es y s t e m ，w em a k e f u r t h e r t h e o r e t i c a lr e s e a r c h ．I na r e a l - t i m es y s t e m ，t h er e a l &#

16、183;t i m es c h e d u l i n ga l g o r i t h m i sa k e y f a c t o ri np e r f o r m a n c e ．I n p r e v i o u s w o r k ，m o s t r e s e a r c h e s l a i d s t r e s s o n s a t i s f y i n g t h e h a r d r e a l -

17、 t i m ep e r f o r m a n c e ．H o w e v e r , b a s e do n t h ef l e x i b i l i t ya n d c u r r e n td e v e l o p m e n to f r e a l —t i m ea p p l i c a t i o n s ，ah i e r a r c h i c a ls c h e d u l i n ga l g

18、o r i t h mo f r e a l - t i m et a s k si sp r o v i d e d ．T h ea l g o r i t h mg u a r a n t e e st h a tt h ed e a d l i n e so f r e a l —t i m et a s k sw i l ln o t b e m i s s e d b yu s i n gE D F s t r a t e g

19、 y o nt h e f i r s t l e v e la n dm a k e sg o o du s eo fb a n d w i d t hb ya p p l y i n gt h ed y n a m i c p r o g r a m m i n g a n d g r e e d y s t r a t e g y t o t h e s c h e d u l i n g o f t h e o p t i o