随着市场需求以及用户对系统性能要求的不断提升,传统单核模式的嵌入式系统性能已经接近瓶颈,无法满足不断增长的性能要求,为此研究人员将目光投向多核架构。理论上,基于多核架构的嵌入式系统具有高效的系统性能,特别是在实时性和并行性上。但是目前多核嵌入式系统在系统实时性、资源利用率、负载均衡及通信等方面存在着很多的问题。　　造成这些问题的主要原因可以从以下两点考虑:　　(1)在内存管理方面存在内存利用率低,内存外碎片率高,并且内存分配总是按照申请-分配模式,使得任务大量时间处于等待分配状态;　　(2)在任务调度方面存在负载不均衡,高相关性的任务被分配到不同处理节点,使得任务间通信量增大等问题,这些问题都严重制约着系统的实时性和并行性。为了进一步提高嵌入式系统的实时性以及对系统的负载均衡控制,本文从如下方面进行改进和创新:　　(1)在内存分配过程中设计了基于预测分配的内存管理策略,该策略为了充分利用每个进程对内存空间使用的“历史记录”,将进程对内存使用信息全部记录在一张局部信息表中,进程在申请内存空间时会根据信息表中的信息利用马尔可夫预测原理形成马尔可夫转移概率矩阵,预测下一次内存分配的概率,并计算下一次内存分配大小,在轻量级预测线程空闲时进行分配链接到预测链表相应位置;为了减少内存分配时的任务等待时间,在内存预测和申请过程中利用位图思想以及对预测链表做适当处理,设计了基于位图的高速匹配策略,整个匹配过程由系统中的辅助核协助完成。　　(2)为了提高系统内存空间的利用率,设计了内存预测合并分配算法。该算法利用进程历史信息为原始数据,采用马尔可夫预测原理预测下一次内存分配的大小并与当前申请内存按合并策略进行合并后分配,从而提高系统内存空间利用率。　　(3)为了提高多核系统任务调度的性能,综合考虑全局队列任务调度和局部队列任务调度策略的优点以及任务间相关性等特点,设计了基于任务槽任务调度策略。　　最后将μC/OS-II嵌入式微内核操作系统移植到VC++中并进行相关拓展,搭建多核模拟实验环境,通过本文设计的测试程序分别在具有本文设计的内存预测合并分配管理机制和系统原内存管理机制的实验环境中运行,实验结果表明本文设计的内存管理机制更加高效,具有实时性好、稳定性强、性能优等优点,在一定程度上提升了系统的性能。