导　　师： 张尧学

学科专业： H1201

授予学位： 博士

作　　者： ;

机构地区： 清华大学

摘　　要： 如何在复杂多样的信息家电硬件环境中构建一个既能和INTERNET连接，又能进行内部控制的家庭网络，软件平台是关键的决定因素。本文致力于探讨家庭网络通用软件平台的概念和方法，重点讨论了软件平台中的嵌入式操作系统及其服务质量控制机制，主要的研究成果包括： 1)提出了一个家庭网络通用软件平台的总体框架，分析了家庭网络通用软件平台必须包含的功能组件。对家庭网络设备进行分类并阐述了通用软件平台对各类家庭网络设备的支持方法。 2)针对家庭网络的特点提出了家庭网络应用的抽象模型，分析指出了端系统的服务质量控制是家庭网络服务质量控制的关键。 3)提出了家庭网络的QOS参数和端系统时序约束之间的映射关系。通过这种映射关系，可以把家庭网络对服务质量的要求转化为对其端系统的时序约束，是实现端系统对服务质量支持的基础。 4)提出了支持家庭网络服务质量控制的嵌入式操作系统SOPCA-EOS的体系结构及其支持服务质量控制的内核机制。SOPCA-EOS的灵活的中断处理策略、实时的I/O控制和实时进程调度机制构成了保证端系统时序约束的基础。 5)提出了调度SOFTREAL-TIME进程的反馈控制的自适应CBS算法，以及一个基于改进的DBP算法的混合实时调度策略，该策略可以同时保证HARD、(M，K)-FIRM和SOFT三种时序约束类型，在三种时序约束类型的进程之间实现了隔离，使它们之间的运行相对独立。我们分别对这些算法进行计算机模拟，验证了它们的正确性和有效性。 6)实现了支持服务质量控制的嵌入式操作系统SOPCA-EOS。构建了家庭网络应用的原型系统，从应用层的角度，直观地体现了本文所提嵌入式操作系统及其服务质量控制机制的实施效果，证明了它的可行性和有效性。

关 键 词： 家庭网络 实时系统 服务质量控制 软件平台 嵌入式操作系统

分 类 号： [TP393.09 TP316]

领　　域： [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]