嵌入式系統(tǒng)中的實(shí)時(shí)性研究.pdf

1、隨著嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)得到了廣泛的應(yīng)用。尤其是在實(shí)時(shí)監(jiān)控領(lǐng)域中，往往把嵌入式系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合組成實(shí)時(shí)測(cè)控網(wǎng)絡(luò)。在這種測(cè)控網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)通信的實(shí)時(shí)性是最重要的問(wèn)題。嵌入式設(shè)備自身資源有限使得其不能像普通PC機(jī)那樣完全依靠提高自身的性能來(lái)提高實(shí)時(shí)性，傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)把大量的精力花在保證數(shù)據(jù)傳送的可靠性上，降低了數(shù)據(jù)傳遞的實(shí)時(shí)性，因此也不能一成不變的應(yīng)用到嵌入式測(cè)控系統(tǒng)中。如何在現(xiàn)有的技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)，使其適合于嵌入式測(cè)控系統(tǒng)的應(yīng)

2、用成為了現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。 本文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面： 首先，提出了在嵌入式系統(tǒng)中使用多處理器結(jié)構(gòu)。在集成電路技術(shù)飛速發(fā)展的今天，處理器的性能已經(jīng)發(fā)展到一個(gè)相對(duì)比較高的高度，單純依靠提高處理器的性能來(lái)提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性已經(jīng)不足夠，所以本文提出了一種新的架構(gòu)，在系統(tǒng)中使用多處理器來(lái)共同協(xié)作完成任務(wù)，當(dāng)數(shù)據(jù)到達(dá)時(shí)，由數(shù)據(jù)包分發(fā)處理器分發(fā)給處理數(shù)據(jù)包處理器，多個(gè)處理數(shù)據(jù)包處理器是對(duì)稱的均可平等的處理數(shù)據(jù)，以達(dá)到提高系統(tǒng)的

3、實(shí)時(shí)性的目的。 其次，提出了一種TCP擁塞控制算法的改進(jìn)方案。傳統(tǒng)的TCP擁塞控制把大量的精力花在了保證數(shù)據(jù)傳送的可靠性以及數(shù)據(jù)流量控制等細(xì)節(jié)上，降低了實(shí)時(shí)性，并不適合在嵌入式系統(tǒng)中使用。本文在分析現(xiàn)有TCP擁塞控制算法的基礎(chǔ)上，提出了一種TCP擁塞控制算法的改進(jìn)方案。在該改進(jìn)方案中，首先把數(shù)據(jù)包賦予不同的優(yōu)先級(jí)，其優(yōu)先級(jí)共有三級(jí)，是根據(jù)數(shù)據(jù)包的重要程度、數(shù)據(jù)包的長(zhǎng)度和數(shù)據(jù)包的等待時(shí)間這三個(gè)參數(shù)來(lái)確定的。確定好優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包排隊(duì)

4、等待處理，并對(duì)其隊(duì)長(zhǎng)設(shè)定三個(gè)閾值，當(dāng)達(dá)到第一個(gè)閾值時(shí)表明開始發(fā)生擁塞，開始丟棄低優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包，若丟包速度小于數(shù)據(jù)到達(dá)的速度則隊(duì)長(zhǎng)繼續(xù)增加，當(dāng)達(dá)到第二個(gè)閾值時(shí)，開始丟棄中優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包，同理當(dāng)隊(duì)長(zhǎng)繼續(xù)增加到第三個(gè)閾值時(shí)，開始丟棄高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包。仿真實(shí)驗(yàn)表明本改進(jìn)算法的實(shí)時(shí)性大大高于傳統(tǒng)的擁塞控制算法并且會(huì)保證高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包優(yōu)先處理。 最后，提出了一種嵌入式系統(tǒng)中數(shù)據(jù)流連接查詢的優(yōu)化算法。在嵌入式系統(tǒng)中采集數(shù)據(jù)是以數(shù)據(jù)流的形式