实时操作系统具有对重要性各不相同的任务进行统筹兼顾、合理调度的特点,因此近些年被大量用于嵌入式开发中。在整个实时系统中实时调度算法往往担负着关键控制系统的角色,实时系统的任务调度的研究成果对于提高我国关键系统领域具有十分实际的意义。本文在基于实时操作系统的任务调度理论的基础上,研究分析了目前常见的实时操作系统,并实现优化了多处理器实时调度算法及其模拟框架,最后将其改进算法应用到企业原材料检验过程中,得到了较好的效果。本文研究的主要问题有以下几个方面:本文首先介绍了当前常见的实时操作系统:RTLinux,QNX,LynxOS,RTEMS,VxWorks。分别主要介绍了其实时内核的实现方式,并分析其操作系统在此架构上实时性能的优劣。本文在此基础上,分析了现有实时调度算法检测方法的缺陷,并结合实时调度算法理论,提出了一种新的基于高级颜色时间Petri网实时调度算法模拟框架—PSch。该模拟框架不仅弥补了基本Petri网的状态空间爆炸的缺陷,而且解决了先前检测方法实时监控能力弱、通用性不强、模拟测试参数不全面等问题。实验结果表明,PSch能够较好的对实时调度算法进行模拟和验证,达到了实时调度算法模拟框架的基本需求。论文以典型的实时操作系统RTLinux为例,通过分析其内核源码,在研究其内核实时调度的实现机制及其调度算法的基础上,本文根据多处理器的特点,提出了一种实时多处理器动态分割并行调度算法SPara。该算法解决了此前多处理器算法Myopic,EDPF等仅依据截止期对任务调度时产生的问题,实现了增加任务紧迫度限制的调度策略,以及针对执行时间长且截止期紧迫任务的有效调度方法。同时算法结合高级颜色时间Petri网理论进行建模并仿真。测试结果表明,新算法SPara在处理器利用率以及调度成功率方面较Myopic等算法有较大提高。最后,将SPara算法应用到原材料检验系统中,实验结果表明,该算法提高了原材料检验的成功率和检验人员效率。