面向任務(wù)的資源自適應(yīng)WSN嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于軍事、醫(yī)療、交通和環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)作為對(duì)傳感器節(jié)點(diǎn)的抽象，影響著傳感器節(jié)點(diǎn)提供服務(wù)的方式。與傳統(tǒng)嵌入式操作系統(tǒng)相比，傳感器節(jié)點(diǎn)操作系統(tǒng)存在能源、內(nèi)存資源等限制。目前主流的WSN OS大多只支持事件驅(qū)動(dòng)模型，而不支持多線程模型，限制了WSN應(yīng)用的范圍。同時(shí)，這些OS大多采用完整鏡像替換的在線升級(jí)方式，造成了較大的傳輸開銷和存儲(chǔ)開銷。因此，本文設(shè)計(jì)了一個(gè)支持事件和多線程兩種運(yùn)行模

2、式，具有多樣化的在線升級(jí)能力，面向任務(wù)的具有資源自適應(yīng)特性的WSN OS，從而提高了WSN OS處理多任務(wù)的能力、動(dòng)態(tài)可配置的能力以及適應(yīng)環(huán)境變化的能力。
　　本文根據(jù) WSN應(yīng)用的特點(diǎn)和傳感器節(jié)點(diǎn)平臺(tái)的異構(gòu)性，提出了分層與模塊化的操作系統(tǒng)體系架構(gòu)。本文的重點(diǎn)在于提出了事件驅(qū)動(dòng)/多線程驅(qū)動(dòng)混合編程模型，并根據(jù)混合編程提出了事件/線程兩級(jí)調(diào)度策略，使系統(tǒng)不僅能夠支持周期性的任務(wù)，而且能夠處理實(shí)時(shí)性任務(wù)，系統(tǒng)可以根據(jù)資源情況在兩種模型

3、中進(jìn)行切換，具有資源自適應(yīng)性。本文根據(jù) tuple空間和In/Out原語(yǔ)設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)內(nèi)部通信機(jī)制，以支持協(xié)同的分布式的任務(wù)。本文還設(shè)計(jì)了改進(jìn)的首次適應(yīng)法動(dòng)態(tài)內(nèi)存分配機(jī)制，使系統(tǒng)在不影響實(shí)時(shí)性的前提下，有效的對(duì)系統(tǒng)內(nèi)存進(jìn)行分配和銷毀。
　　本文根據(jù)更新代碼尺寸的粒度，創(chuàng)新的提出了三個(gè)層次的在線升級(jí)方式：變量更新、模塊加載和全鏡像替換。用戶可根據(jù)需求以及實(shí)際情況選擇不同的升級(jí)方式，有效的減少了傳輸和存儲(chǔ)消耗的同時(shí)，使系統(tǒng)具有動(dòng)態(tài)可