基于QNX的多线程技术在船舶嵌入式操纵训练系统中的应用
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完成对模型的实时解算和状态参数的实时显示，数据更新时间在 2 ms 内，满足实时性要求。
关键词：QNX；多线程技术；嵌入式训练系统；程序设计
中图分类号：TN967.7⁃34
文章编号：1004⁃373X（2017）20⁃0091⁃04
文献标识码：A
Application of QNX⁃based multithreading technology in embedded training
mance of the system. The results show that the system software can simulate ship motion and realize the training function，the
design improvement of multithreading program effectively resolves the problems of data display delay，interface buffering and sys⁃
Keywords：QNX；multithreading technology；embedded training system；program design
0
引
显示滞后、卡顿甚至系统死机现象。为了充分利用系统
言
有限的资源，提高实时性能，实现训练功能，本文对某船
船舶操纵系统是借助操纵装置改变或保持船舶的
system for ship maneuvering
WANG Liwei，LIU Changbo，HU Kun，ZHANG Jianhua，LI Jianhui
（Navy Submarine Academy，Qingdao 266000，China）
Abstract：In order to resolve the problems of data display delay，interface buffering，and system crash during software de⁃
速度、姿态以及方向的系统，在船舶生命力及航行安全
中占有极为重要的地位 [1]。嵌入式操纵训练系统通过在
原有操纵系统中加入嵌入式训练模块，将模拟训练与实
舶嵌入式操纵训练系统进行 操作系统与多线程技术
QNX 实时操作系统由加拿大 QNX 公司设计开发，
装训练结合起来，有效地解决了传统训练方式不能同时
sign of the embedded training system for ship maneuvering，the QNX OS⁃based multithreading technology is imported for design
improvement of system software program. The simulation experiment was carried out to detect the function and real⁃time perfor⁃
多个线程并发执行的技术，这种并发执行可从硬件或软
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51179196）
Copyright©博看网 . All Rights Reserved.
92
2017 年第 40 卷
现代电子技术
件上来实现。它可以有效地提高资源利用率，使程序设
中，多个线程并发执行，可使系统同一时间内完成的任
计 变 得 简 单 ，程 序 响 应 更 快 。 QNX 是 一 种 支 持 多 任
务更多，提高了系统的响应速度和执行效率。QNX 系
合 POSIX 线 程 标 准 [6]。 QNX 系 统 基 于 优 先 级 的 进 程 调
根据不同的需要选择相适应的程序结构。
[5]
务、多用户的分布式实时操作系统，支持多线程技术，符
特点是多任务、多用户、实时性强、扩展性好、可嵌入，目
兼顾训练真实性和训练实用性的问题，具有逼真、高效
前已广泛应用于自动化、医疗机械、军事、通信、航空航
和低费用的特点，已成为各国关注的焦点 [2]。
在船舶嵌入式操纵训练系统软件设计中，由于模型
解算计算量大、系统资源有限，系统软件经常会在某些
特定条件下（如航速过大或转舵角度过大时）出现数据
tem crash，the system can accomplish real⁃time resolution of the model and real⁃time display of status parameters，and the data
update interval（no more than 2 ms）can meet the real⁃time requirement.
王立伟，刘常波，胡
坤，张建华，李建辉
（海军潜艇学院，山东 青岛
摘
266000）
要：为了解决船舶嵌入式操纵训练系统软件设计中出现的数据显示滞后、界面卡顿和系统死机问题，引入基于
QNX 操作系统的多线程技术进行系统软件程序改进设计。通过仿真实验对系统功能和实时性能进行了检验，结果表明：系
统软件可以模拟船舶运动，实现训练功能；多线程程序改进设计有效解决了数据显示滞后、界面卡顿和死机问题，系统能够
统提供了单进程多线程和多进程多线程两种体系，可以
2017 年 10 月 15 日
第 40 卷第 20 期
Oct. 2017
Vol. 40 No. 20
现代电子技术
Modern Electronics Technique
91
doi：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2017.20.025
基于 QNX 的多线程技术在船舶嵌入式操纵
训练系统中的应用
收稿日期：2017⁃02⁃22
天领域 [3]。独特的中断处理方式，快速的上下文切换和
基于优先级驱动的抢占调度方式，保证了其强大的实时
性能。同时，QNX 还具有良好的可移植性和自保护机
制，符合 POSIX 标准，这些都使得其在嵌入式实时领
域得到了越来越广泛的应用 [4]。
多 线 程 技 术（Multithreading Technology）是 一 种 让
关键词：QNX；多线程技术；嵌入式训练系统；程序设计
中图分类号：TN967.7⁃34
文章编号：1004⁃373X（2017）20⁃0091⁃04
文献标识码：A
Application of QNX⁃based multithreading technology in embedded training
mance of the system. The results show that the system software can simulate ship motion and realize the training function，the
design improvement of multithreading program effectively resolves the problems of data display delay，interface buffering and sys⁃
Keywords：QNX；multithreading technology；embedded training system；program design
0
引
显示滞后、卡顿甚至系统死机现象。为了充分利用系统
言
有限的资源，提高实时性能，实现训练功能，本文对某船
船舶操纵系统是借助操纵装置改变或保持船舶的
system for ship maneuvering
WANG Liwei，LIU Changbo，HU Kun，ZHANG Jianhua，LI Jianhui
（Navy Submarine Academy，Qingdao 266000，China）
Abstract：In order to resolve the problems of data display delay，interface buffering，and system crash during software de⁃
速度、姿态以及方向的系统，在船舶生命力及航行安全
中占有极为重要的地位 [1]。嵌入式操纵训练系统通过在
原有操纵系统中加入嵌入式训练模块，将模拟训练与实
舶嵌入式操纵训练系统进行 操作系统与多线程技术
QNX 实时操作系统由加拿大 QNX 公司设计开发，
装训练结合起来，有效地解决了传统训练方式不能同时
sign of the embedded training system for ship maneuvering，the QNX OS⁃based multithreading technology is imported for design
improvement of system software program. The simulation experiment was carried out to detect the function and real⁃time perfor⁃
多个线程并发执行的技术，这种并发执行可从硬件或软
基金项目：国家自然科学基金资助项目（51179196）
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现代电子技术
件上来实现。它可以有效地提高资源利用率，使程序设
中，多个线程并发执行，可使系统同一时间内完成的任
计 变 得 简 单 ，程 序 响 应 更 快 。 QNX 是 一 种 支 持 多 任
务更多，提高了系统的响应速度和执行效率。QNX 系
合 POSIX 线 程 标 准 [6]。 QNX 系 统 基 于 优 先 级 的 进 程 调
根据不同的需要选择相适应的程序结构。
[5]
务、多用户的分布式实时操作系统，支持多线程技术，符
特点是多任务、多用户、实时性强、扩展性好、可嵌入，目
兼顾训练真实性和训练实用性的问题，具有逼真、高效
前已广泛应用于自动化、医疗机械、军事、通信、航空航
和低费用的特点，已成为各国关注的焦点 [2]。
在船舶嵌入式操纵训练系统软件设计中，由于模型
解算计算量大、系统资源有限，系统软件经常会在某些
特定条件下（如航速过大或转舵角度过大时）出现数据
tem crash，the system can accomplish real⁃time resolution of the model and real⁃time display of status parameters，and the data
update interval（no more than 2 ms）can meet the real⁃time requirement.
王立伟，刘常波，胡
坤，张建华，李建辉
（海军潜艇学院，山东 青岛
摘
266000）
要：为了解决船舶嵌入式操纵训练系统软件设计中出现的数据显示滞后、界面卡顿和系统死机问题，引入基于
QNX 操作系统的多线程技术进行系统软件程序改进设计。通过仿真实验对系统功能和实时性能进行了检验，结果表明：系
统软件可以模拟船舶运动，实现训练功能；多线程程序改进设计有效解决了数据显示滞后、界面卡顿和死机问题，系统能够
统提供了单进程多线程和多进程多线程两种体系，可以
2017 年 10 月 15 日
第 40 卷第 20 期
Oct. 2017
Vol. 40 No. 20
现代电子技术
Modern Electronics Technique
91
doi：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2017.20.025
基于 QNX 的多线程技术在船舶嵌入式操纵
训练系统中的应用
收稿日期：2017⁃02⁃22
天领域 [3]。独特的中断处理方式，快速的上下文切换和
基于优先级驱动的抢占调度方式，保证了其强大的实时
性能。同时，QNX 还具有良好的可移植性和自保护机
制，符合 POSIX 标准，这些都使得其在嵌入式实时领
域得到了越来越广泛的应用 [4]。
多 线 程 技 术（Multithreading Technology）是 一 种 让