Windows環(huán)境測(cè)控系統(tǒng)中實(shí)時(shí)擴(kuò)展技術(shù)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、由于Windows2000操作系統(tǒng)友好的圖形用戶接口、出色的多任務(wù)性能和優(yōu)越的硬件兼容性,在當(dāng)今的計(jì)算機(jī)測(cè)控領(lǐng)域中,越來(lái)越多的測(cè)控系統(tǒng)采用Windows2000作為其開(kāi)發(fā)和運(yùn)行平臺(tái).然而由于Windows2000并不是針對(duì)實(shí)時(shí)性應(yīng)用而設(shè)計(jì)的,如果采用普通的技術(shù)手段進(jìn)行測(cè)控系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì),在實(shí)時(shí)性要求較高的情況下將無(wú)法達(dá)到應(yīng)用的要求.因此,對(duì)Windows 2000的內(nèi)核機(jī)制進(jìn)行深入分析,從而研究擴(kuò)展Windows2000的實(shí)時(shí)性能的方

2、法,具有很強(qiáng)的理論意義和實(shí)用價(jià)值.該文結(jié)合中航二集團(tuán)"十五"預(yù)研課題(41801100101)—"直升機(jī)飛行載荷數(shù)字化協(xié)調(diào)加載及數(shù)據(jù)采集技術(shù)研究",對(duì)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性問(wèn)題和實(shí)時(shí)擴(kuò)展技術(shù)展開(kāi)深入研究,最終實(shí)現(xiàn)了基于Windows 2000測(cè)控系統(tǒng)的實(shí)時(shí)擴(kuò)展,并將其應(yīng)用于實(shí)際的采集系統(tǒng)研制和開(kāi)發(fā)中.該文首先在研究了Windows2000體系結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)機(jī)制后,詳細(xì)分析了Windows2000用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)時(shí)存在的問(wèn)題,并研究了國(guó)內(nèi)外對(duì)此問(wèn)

3、題的研究狀況.結(jié)合工程項(xiàng)目的實(shí)際情況,提出了基于Windows2000測(cè)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)擴(kuò)展的總體分析與設(shè)計(jì),并分析和解決了實(shí)時(shí)擴(kuò)展中的定時(shí)器管理、任務(wù)管理和調(diào)度、I/O管理和緩沖池管理等關(guān)鍵技術(shù).針對(duì)實(shí)時(shí)擴(kuò)展的定時(shí)器管理問(wèn)題,該文在研究了Windows中斷調(diào)度機(jī)制的基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了通過(guò)軟件和硬件兩種手段獲得時(shí)鐘的方法,并研究了時(shí)鐘中斷的功能和實(shí)現(xiàn)方法.對(duì)于實(shí)時(shí)擴(kuò)展中的實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度問(wèn)題,該文在研究了Windows2000的進(jìn)線程機(jī)制,并

4、對(duì)測(cè)控系統(tǒng)任務(wù)進(jìn)行分類(lèi)和分解之后,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種新的基于周期任務(wù)的動(dòng)態(tài)優(yōu)先級(jí)調(diào)度算法,有效的解決了采集和控制任務(wù)的實(shí)時(shí)性問(wèn)題.該文在研究了Windows內(nèi)核驅(qū)動(dòng)程序模型的基礎(chǔ)之上,設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)I/O的初始化管理、請(qǐng)求派發(fā)機(jī)制、同步管理機(jī)制以及緩沖池的分配與回收機(jī)制、非分頁(yè)內(nèi)存鏈表管理等機(jī)制和方法,較好的解決了實(shí)時(shí)擴(kuò)展中的I/O管理和緩沖池問(wèn)題.利用所研究和設(shè)計(jì)的實(shí)時(shí)擴(kuò)展方法,該文設(shè)計(jì)了具體的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并對(duì)其功能和性能進(jìn)行了測(cè)試、分析