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航天嵌入式Linux实时性及评估方法研究的开题报告
一、选题背景
随着航天技术的不断发展，越来越多的嵌入式计算机被应用到了航天器中，成为了卫星、航天器等控制系统中的关键部分。而嵌入式Linux系统已经成为了当今最流行的航天嵌入式系统之一，它具有许多优点，如简洁易用、开放源码、高度可定制化、低成本、灵活性等。然而，在航天器控制系统中，硬实时性和软实时性是极其重要的考虑因素。因此，研究航天嵌入式Linux的实时性评估方法，对提高航天器控制的安全性和可靠性具有重要意义。
二、研究目的
本文旨在探索航天嵌入式Linux的实时性特性和评估方法。具体包括：
1.研究航天嵌入式Linux的实时性特性，对其运行机制和实时性能进行分析。
2.探索航天嵌入式Linux实时性评估方法，从硬件平台、操作系统、应用程序等多个方面考虑。
3.选择目前流行的评估方法，并在具体嵌入式Linux实时控制系统中进行验证和分析。
三、研究内容和方法
1.航天嵌入式Linux的实时性特性研究
（1）嵌入式Linux系统的结构及核心组件分析
（2）基于cgroups的进程管理和优先级调度机制研究
（3）实时性关键技术研究，如实时内核调度和中断处理机制等
（4）实时性能测试和分析，包括响应运行时间、上下文切换时间和进程延迟等指标的测试和分析
2.航天嵌入式Linux实时性评估方法
（1）硬件平台选择及组成、包括CPU、内存、存储等
（2）操作系统参数调整、如CPU利用率、优先级、进程调度等
（3）应用程序开发和调试、包括实时任务调度和中断处理等
3.实时性评估方法的验证和分析
（1）选择具有代表性的测试用例，并在实验平台上进行实测和对比分析
（2）基于评估结果，对于已选用或已应用的实时控制系统进行评估
四、预期研究结果
1.研究航天嵌入式Linux的实时性特性，包括其机制和性能评估
2.提出航天嵌入式Linux实时性评估方法，从硬件平台、操作系统、应用程序等多个方面考虑
3.在具体嵌入式Linux实时控制系统中进行实际验证，并根据评估结果进行分析和总结
五、研究意义和应用价值
1.提高航天器控制的安全性和可靠性，推动我国航天技术不断发展。
2.对于其他领域的嵌入式实时系统的研究和应用也具有参考价值。
3.促进了嵌入式Linux系统的应用和发展，提高其在航天、智能制造等领域的广泛应用价值。
六、研究进度安排
第一年：
1.航天嵌入式Linux的实时性特性分析和研究
2.确定硬件平台和实验设计，选定评估方法
第二年：
1.实验平台搭建和测试数据采集
2.评估方法的验证和分析
第三年：
1.实验结果总结和归纳，论文撰写
2.论文的调整和修改，准备答辩。
七、参考文献
1.顾嘉琳,蔡小梅.嵌入式Linux系统实时性性能分析工具的设计和实现[J].计算机应用研究,2010,27(12):4578-4580.
2.白石,张浩,李政群,等.基于网络处理器的实时嵌入式Linux系统设计与实现[J].电子设计工程,2008(10):16-18.
3.胡晓慧,王建军.基于Linux的实时控制系统设计[J].电子技术,2011,36(7):30-33.
4.刘明星,刘丽婷,王志云.嵌入式Linux实时数据采集系统的设计与实现[J].电子设计工程,2016,24(11):15-19.
5.田蕊,黄卫民,孙兆昕,等.基于Linux的实时操作系统研究[J].计算机科学,2005,32(8):23-25.