實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在數(shù)字化變電站應(yīng)用中的性能改進(jìn)研究.pdf

1、隨著數(shù)字化和智能變電站的大規(guī)模建設(shè),嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在變電站內(nèi)的智能電子設(shè)備中得到越來越廣泛的應(yīng)用。數(shù)字化變電站具有全站統(tǒng)一數(shù)據(jù)模型和高速過程層總線等新特點(diǎn),這些新特點(diǎn)對實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性和可靠性提出了更高的要求。根據(jù)目前實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在數(shù)字化變電站中的應(yīng)用情況,例舉了存在的一些問題:黑盒子問題、內(nèi)存管理和協(xié)議棧的效率問題等。本文以實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)Vxworks為研究對象。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)對系統(tǒng)的性能有一定的影響,因此,分析了它的微

2、內(nèi)核體系結(jié)構(gòu)、IPC機(jī)制和I/O系統(tǒng)與設(shè)備管理的架構(gòu)方法。然后,研究了它的任務(wù)與中斷管理、嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)存管理以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧的架構(gòu)方案和具體的實(shí)現(xiàn)方法,分析了其中影響實(shí)時(shí)性能的不足之處,并從任務(wù)就緒和延時(shí)隊(duì)列的設(shè)計(jì)、內(nèi)存分配與回收的算法以及網(wǎng)絡(luò)后臺任務(wù)隊(duì)列與協(xié)議棧緩沖區(qū)的管理等方面提出了改進(jìn)的方法。最后,基于虛擬機(jī)構(gòu)造了一個驗(yàn)證系統(tǒng),并在該系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了一個變電站遠(yuǎn)動工作站功能的閉環(huán)測試系統(tǒng)。使用程序插樁法和時(shí)間參考法來測試改進(jìn)后系統(tǒng)的功能