基于NPUF算法的TinyOS調(diào)度策略研究.pdf

1、TinyOS操作系統(tǒng)是專門應(yīng)用于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的眾多支撐技術(shù)之一。作為傳感器網(wǎng)絡(luò)的基本軟件環(huán)境，TinyOS的簡潔性、靈活性和高效性從根本上影響著整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能，因此對TinyOS操作系統(tǒng)的研究具有重要意義。
　　 論文介紹了傳感器網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)、特征及其關(guān)鍵技術(shù)，分析了TinyOS操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、設(shè)計(jì)思路及其編程語言nesC語言的特點(diǎn)；并對TinyOS的調(diào)度策略進(jìn)行了深入的研究，剖析了調(diào)度組

2、件并給出了調(diào)度策略模型。
　　 針對TinyOS在調(diào)度策略實(shí)時(shí)性差、任務(wù)吞吐量低并且在任務(wù)過載時(shí)缺乏保障關(guān)鍵任務(wù)執(zhí)行的能力等方面的不足，跟蹤分析國內(nèi)外的研究進(jìn)展和方法，并借鑒傳統(tǒng)操作系統(tǒng)的經(jīng)典調(diào)度算法，在原有的FIFO算法基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一種不可搶占式緊急度優(yōu)先(NPUF)的調(diào)度算法；并且給出了算法的任務(wù)可調(diào)度性判定條件。NPUF算法是依據(jù)傳感器網(wǎng)絡(luò)中任務(wù)觸發(fā)頻繁、執(zhí)行過程較短并具有周期性等特點(diǎn)，采用按任務(wù)緊急度動(dòng)態(tài)分配任務(wù)優(yōu)先權(quán)

3、的不可搶占式調(diào)度策略。采用nesC語言編寫相關(guān)調(diào)度組件和接口，實(shí)現(xiàn)了基于NPUF調(diào)度算法的調(diào)度策略，并編寫配件程序?qū)崿F(xiàn)其在TinyOS操作系統(tǒng)中的應(yīng)用。
　　 最后，本文測試了基于NPUF算法的調(diào)度策略的性能，并與原有調(diào)度策略進(jìn)行了比較。結(jié)果表明本文的調(diào)度策略在滿足傳感器網(wǎng)絡(luò)和TinyOS對系統(tǒng)資源開銷的苛刻要求的前提下，提高了系統(tǒng)的任務(wù)吞吐量，并且使TinyOS的調(diào)度策略具有實(shí)時(shí)特性和任務(wù)過載時(shí)保障關(guān)鍵任務(wù)執(zhí)行的能力。同時(shí)與靜