[发明专利]一种操作系统进程调度顺序确定方法及控制方法

说明书

本申请提供了一种操作系统进程调度顺序确定方法及控制方法，适用于传感器网络中的感知节点，其中，操作系统进程调度顺序确定方法包括：选择感知节点所需完成的待处理进程并获取各进程的有效工作时间及数据采集周期；利用进程的数据采集周期减去进程的有效工作时间得到进程的空闲时间；根据待处理进程的数据采集周期确定数据采集周期的最小值；每间隔数据采集周期最小值的时间，确定一次待排序进程，按进程的空闲时间从小到大的顺序排序待排序进程，待所有待处理进程都至少排序过一次序之后停止确定待排序进程；根据各排序结果得到完整调度顺序。本申请能够合理地配置感知节点进程管理，有效提高感知节点服务品质、降低感知节点能源消耗。

技术领域

本申请涉及计算机科学技术领域，尤其涉及一种操作系统进程调度顺序确定方法及控制方法。

背景技术

传感器网络是由大量传感器节点通过相互通信形成的网络，传感器节点包括服务器节点、感知节点及传感器，多个传感器连接感知节点，感知节点连接服务节点，各传感器用于采集数据，感知节点用于采集与其相连的各传感器测量的数据并将采集到的数据发送至服务节点。传感器节点具有广泛的应用。新一代更小、更廉价的低功耗设备的产生，分布式计算带来的数据计算和处理能力的提高，通信技术的发展以及微机电系统的发展使得发展低成本、低功耗、多种距离通讯的多功能传感器成为可能。传感器网络按连接形式不同分为无线传感器网络和有线传感器网络两部分。无线传感器网络不需要固定网络支持，具有快速展开、布设方便等特点，但稳定性和可靠性要劣于有线传感器网络。

安装于感知节点的实时操作系统负责感知传感器节点的全部软、硬件资源的分配，任务调度，控制、协调并发活动。它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。通常包括与硬件相关的底层驱动软件、系统内核、设备驱动接口、通信协议、图形界面等。

实时操作系统是指能够及时响应随机发生的外部事件，并在规定的时间范围内完成对该事件处理的系统。实时操作系统的最主要特征就是其快速的处理能力，适应这种实时性的要求。实时操作系统在设计时力求简单而实用。一般的实时操作系统都拥有高精度的实时时钟；具有快速的中断响应和中断处理能力；支持多道程序设计，任务调度算法简单、实用，数据结构简洁、明了，任务切换速度快，能够处理时间驱动的任务(周期性任务)和事件驱动的任务。

操作系统中的进程是程序及其数据在计算机上的一次运行，是操作系统进行调度和资源分配的独立单位，进程由程序、数据和进程控制块PCB三部分组成。进程在其生命期内，由于系统中各进程之间的相互制约关系及系统的运行环境的变化，使得进程的状态在不断地发生变化。操作系统中进程的状态变化图如图1所示，进程调度的职责是根据一定的算法，从多个就绪进程中选择其中之一来占用MPU(微处理器)。强实时约束要求系统必须满足定时约束和时限要求，实时的嵌入式操作系统应当具有可预期的定时行为，周期性任务模型可以准确地描述强实时约束下的系统性能。

现有技术中，感知节点中的操作系统一般采用如下三种方法进行进程控制：1.优先调度长信息(如视频)对应的进程；2.优先调度短信息(如状态信息)对应的进程；3.按等待时间长短进行调度，优先调度等待时间长的进程。现有技术中的进程控制方法不能充分占用进程空闲时间，从而导致时效性低，节能性差的缺陷。

发明内容

为了解决现有技术中传感器网络感知节点进程控制不能充分占用进程空闲时间，从而导致时效性低，节能性差的问题，本申请提供一种操作系统进程调度顺序确定方法，适用于传感器网络中的感知节点，包括：

选择感知节点所需完成的待处理进程并获取各进程的有效工作时间及数据采集周期；

利用进程的数据采集周期减去进程的有效工作时间得到进程的空闲时间；

根据待处理进程的数据采集周期确定数据采集周期的最小值；