基于多分区操作系统的多核确定性调度方法设计

为提高多分区操作系统环境下多核处理器的应用带来的操作系统任务调度的确定性,研究了多分环境下多核操作系统结构,从处理器核心和分区的资源分配和分区调度表的时间同步角度出发,采用了静态配置、处理器绑定和时间窗口调度方法,实现了处理器资源的确定性分配,解决了调度表之间的时间同步问题。测试结果表明,方法有效提高了分区环境下多核操作系统任务调度的确定性。     

嵌入式多核操作系统确定性研究

为解决嵌入式多核操作系统确定性问题,详细阐述了计算确定性,重点分析了多核结构引入的不确定性问题。通过研究嵌入式多核操作系统的结构,从共享存储的确定性访问、确定性任务调度、确定性通信等方面提出了解决多核结构带来的不确定性问题的方法。     

机载多核技术应用研究

为了在机载计算机中构建安全的多核系统,研究最新的多核技术特性,调研国外相关应用于机载计算机的多核操作系统产品和技术报告,结合机载计算机的高实时性高安全性需求及多核系统安全认证指南,分析多核技术带来的确定性问题,分析确定性影响因素、干扰源、影响程度及缓解措施,分析多核系统架构的特性与局限性,研究工业物联网的多核应用技术,提出适用于机载计算机的虚拟化解决方案,在操作系统与硬件之间增加虚拟化层,通过虚拟机管理器缓解多核确定性,构建满足实时性和安全性的多核系统。     

嵌入式多核操作系统的形式化建模与验证

在安全关键系统中,核心基础软件的正确性尤其重要。任何的错误都可能导致整体系统失效,带来严重的后果,同时,安全关键软件要通过高等级国际安全认证标准,则必须使用形式化方法进行设计、建模和验证。调研嵌入式操作系统、编译器、文件系统、机载网络/总线的形式化验证案例,在此基础之上引出嵌入式多核操作系统形式化的问题;对嵌入式多核操作系统的时间确定性和功能正确性属性进行形式化建模和验证;并对全文进行总结。     

基于T1020处理器的多核操作系统启动原理探究

多核操作系统是多核处理器广泛应用过程中的关键软件,而多核操作系统的引导程序又是多核操作系统正常运行的前提条件。针对T1020多核处理器,研究了多核操作系统的启动原理。介绍了T1020多核处理器的硬件资源。对多核操作系统的启动原理进行了研究,并详细介绍了主核和从核的启动流程。此外,在T1020处理器上实现了多核操作系统的引导程序并成功启动多核操作系统。在此基础上提出了两种测试多核操作系统成功启动的方法并给出了测试结果。     

一种多核分区操作系统的绑定组调度方法

伴随机载计算平台对算力提升的显著需求,综合化模块化航空电子系统(IMA)采用多核处理器和相应的多核分区操作系统成为必然趋势,从而对目前仅适用于单核处理模式的多分区调度算法产生了进一步的能力扩展需求。面向多核处理的多分区调度算法需要在发挥多核处理效能的同时,继续维持机载安全关键系统的实时性和确定性特征。为此,提出一种基于“绑定组”概念的多分区混合调度方法,支持分区与核资源之间的灵活绑定和确定性调度,取得了“发挥多核处理效能”与“满足关键系统实时、确定性需求”之间的平衡。     

物联网操作系统技术研究

物联网操作系统是物联网信息技术的重要组成部位,其特点是规模小,占用资源非常少,且功耗极低.其主要适用于内存空间极小、功耗极低且效率较高的资源受限应用场景.如以往的非智能手机,存储空间小,需要待机时间长,对通话要求快速响应.物联网操作系统还应用于传感器采集数据.随着物联网技术发展,各种需要联网的物件中嵌入微型计算机设备.物联网操作系统运行于微型计算机设备上,负责管理硬件软件并接入到互联网中.在航空领域,飞机上部署了数量众多的微型计算机设备,它们大都是体积小、存储空间小、功耗低.这些微型计算机设备上运行着数据采集任务、数据传输任务及设备控制任务.物联网操作系统能够解决微型计算机设备上硬件软件管理问题,并且能够做到资源占用少、功耗低.通过分析物联网操作系统Contiki研究物联网操作系统相关技术.     

满足单多应用模式操作系统设备管理运行架构

随着软件技术发展嵌入式实时操作系统采用开放和弹性的软件架构设计,这一趋势将单应用和多应用的操作系统模式进行统一架构开发。作为操作系统基础功能之一,需对设备管理在统一架构中的运行架构进行分析和研究。提出了一种单应用和多应用统一架构嵌入式实时操作系统下设备管理模块的整体架构,并从模块能力和结构框架等角度进行了描述。在多核的不同运行构型下以及单应用多应用不同模式下,对设备管理的运行架构进行了详细的分类和运行架构设计。     

航空电子系统多核资源并发访问技术的研究

航空电子系统多核、多任务随机访问共享资源引起的资源竞争和原子性违背所导致的系统死锁,这类故障很难被复现。针对航空电子系统共享资源访问问题,提出了共享资源的集中访问、统一派遣的方式。系统中有且仅有一个核上的一个任务能够访问共享资源;其他核或任务需要从共享资源中获取数据时,由负责访问共享资源任务获取数据,根据需要将数据派遣给相关任务;其他核或任务需要发送数据时,将其派遣给负责访问资源的任务,由该任务访问资源发送数据。对模型进行测试,实验结果验证了方法在解决多核多任务访问共享资源访问的可行性和稳定性。     

基于多核DSP的多波形管理设计

在使用多核处理器进行航空电子系统综合化设计时,各波形供应商通常因为各种限制,难以进行波形功能深度综合,因此目前的综合化仅仅是处理资源集中放置,并未很好地发挥多核处理器的效能。本文基于TI公司多核DSP,设计了一种多波形管理框架,可以将多个无线电波形集中在一个多核DSP中灵活部署、运行并管理,充分发挥多核处理器运算能力,提高系统资源利用率。     

农地产权与经营制度对农地经营效益的影响

农地产权与经营制度是农业生产赖以运行和发展的社会形式。特定的农地制度总是与特定的农业产力相适应而形成特定的农业生产方式,并由此获得相应的农地经营效益。不同的产权制度,反映了人们在农地上的不同地位,形成利益上的差别,从而影响人们在农业生产中的行为;不同的农地产权制度具有不同的农业资源配置机制与方式,并最终影响到农地经营效益和农村经济发展。农地经营制度、农地经营规模、农地集约化程度也是影响农地经营效益的重要因素。     

嵌入式分区操作系统可靠性技术的研究与应用

嵌入式实时多分区操作系统是专门为新一代航空电子系统开发的,是支持综合化航空电子系统的嵌入式实时操作系统,该操作系统是基于分区的高安全、高可靠操作系统,其可靠性决定了运行在其上的应用软件的可靠性。从软件可靠性概念着手,深入研究了嵌入式实时多分区操作系统开发过程中涉及的可靠性设计技术,给出了软件可靠性应用的示例,并研究了操作系统软件研发中使用的可靠性管理方法,对软件的可靠性进行了总结。     

适用于机载飞控系统的操作系统选型研究

新型机载飞控软件综合了更多的应用功能,需配备合适的操作系统作为基础.根据新型机载飞控软件开发需求,对操作系统和配套开发工具的要求进行讨论,形成相应的评估表.同时对国内外在飞控上有应用的4个操作系统进行分析评估,选出最适合目标机载飞控软件的操作系统.     

基于OSEK/VDX标准的操作系统设计与实现

OSEK/VDX OS规范是一种广泛应用于汽车电子系统的OS设计规范,但该标准仅包含了功能描述和相关接口要求,并未涉及具体实现。据此提出了一种满足OSEK/VDX OS标准的实验性操作系统xOSEK,并在X86体系结构下进行了设计和实现。对其功能和性能进行了评估和简单测试,经检验基本符合规范和嵌入式实时系统的要求。     

一种融合指纹信息的二维码智能锁设计

针对传统锁具安全系数低、识别困难、远程解锁困难等缺点,基于51单片机设计了一款二维码智能锁.智能锁集指纹采集、二维码生成、扫描开锁于一体,由锁体和二维码生成软件两部分组成,由上位机采集用户指纹信息生成二维码钥匙,并将获取的二维码信息发送至锁体,当用户开锁时由锁体将两者信息进行比对实现开锁.实验表明,智能锁一定程度上满足了多种应用场景下的用户身份认证需求,具有较高的应用推广价值.     

实时操作系统在发动机数字电子控制器中的尝试

在自主设计的电子控制器硬件平台上,利用实时操作系统Sm all RTOS51开发了控制软件;介绍了控制系统的任务划分、时钟节拍和中断管理3个方面的设计方法。在发动机台架上对微型涡喷发动机进行的起动过程控制和转速闭环调节试验表明,该控制软件在时间精度和可靠性方面能够满足发动机控制的要求。     

满足适航要求的嵌入式操作系统测试方法

以被定义为DO-178C Level A级软件的自主版权嵌入式实时操作系统为应用模型,提出了一种基于DO-178C标准的嵌入式实时操作系统的测试方法。提出的测试模式解决了操作系统内核在目标机中难以测试的问题,同时对操作系统在目标机环境进行测试的一些具体问题给出了解决方案。方法既适合现阶段国军标对软件测试提出的要求,又保证了嵌入式操作系统软件测试活动与适航要求的符合性。