Linux实时化方法研究与一种实现

标准Linux对实时应用提供了有限的支持。为了改进Linux的实时性能,详细分析了目前Linux实时化的主要技术方法和研究进展,通过从内核抢占机制、中断控制、细化时钟粒度及实时调度策略几方面深入研究,实现了一种Linux内核实时方案。实验结果显示,所做改进以不大的代价有效地提高了Linux的实时性能。同时指出了方案的不足和今后的研究方向。     

Linux系统实时性能增强方法的研究

标准Linux系统采用非抢占式内核,中断服务例程在执行过程中处于屏蔽状态,实时任务响应因为中断屏蔽可能被延时,实时任务响应具有不确定性,因此标准Linux系统不具有硬实时特性,其实时性能是软实时特性。增强标准Linux系统的实时性能,使其具有硬实时特性,是当前实时操作系统研究领域的一个热点。论文研究了影响Linux实时性能的因素,分析目前流行的增强标准Linux实时性能的方法,比较了相应实时Linux产品的优缺点,引出了基于资源的新型实时操作系统的模型。     

Linux系统实时性能增强方法的研究

标准Linux系统采用非抢占式内核,中断服务例程在执行过程中处于屏蔽状态,实时任务响应因为中断屏蔽可能被延时,实时任务响应具有不确定性,因此标准Linux系统不具有硬实时特性,其实时性能是软实时特性.增强标准Linux系统的实时性能,使其具有硬实时特性,是当前实时操作系统研究领域的一个热点.论文研究了影响Linux实时性能的因素,分析目前流行的增强标准Linux实时性能的方法,比较了相应实时Linux产品的优缺点,引出了基于资源的新型实时操作系统的模型.     

基于Linux的实时平台的研究

主要介绍了一个基于Linux操作系统的实时平台的技术研究和实现方法。所研究的实时平台以X86体系PC为硬件环境,Linux操作系统的标准内核加载RTAI模块为软件环境,可为构建实时系统提供优良平台。该平台通过RTAI在Linux上定义的一个实时硬件抽象层(RTHAL)来实现实时进程的最高优先级调用。     

关于实时Linux的分析与研究

对实时原理和标准Linux在实时性方面上的缺陷进行了分析,讨论了Linux实时性改造方面的关键技术,最后介绍和比较了几种典型的实时Linux方案。     

机器人控制系统实时性的研究

着重研究了机器人控制系统的实时性提高和改进方法，提出了一种建立在RT－Linux基础上的实时机器人控制系统，文章阐述了将机器人控制器任务进行实时域和非实时域划分的思想，并给出了一个在RT－Linux操作系统下远程机器人实时控制系统实现的例子，最后还比较了在RT－Linux与标准Linux下的性能测试结果。     

基于Xenomai的实时嵌入式Linux操作系统的构建

为了便于在ARM平台构建嵌入式实时Linux操作系统,设计了一种简单高效的实时化Linux方案.采用ARMXScale系列中的PXA270作为硬件平台,利用Xenomai实时化方案改造标准Linux内核,构建基于Xenomai的实时嵌入式操作系统,并设计实验测试系统用户态程序与内核态程序的实时性指标.实验结果表明,基于...     

一种实时Linux操作系统-RTAI的分析及扩展

本文说明了标准linux内核在实时性方面存在的不足,详细分析了一种实时Linux—RTAI的主要思想,设计与实现机制,最后提出了一种新的综合的实时调度策略,扩展了RTAI的应用范围。     

利用实时应用程序接口RTAI增强Linux内核实时性

嵌入式Linux是主流的开源嵌入式实时操作系统之一,易于开发和移植,可扩展性强,但是标准Linux内核由于自身结构设计的原因,不提供对强实时性能的支持。本文首先对Linux内核进行了分析,指出其内核实时性能不强的原因,研究了Linux内核实时性能,对比分析了几种内核实时化方案,采用ADEOS的实时应用程序接口RTAI实时化方案对嵌入式Linux进行了实时化改造,增强其对硬实时性能的支持。     

基于Xenomai的实时Linux系统的研究

针对标准Linux操作系统实时性不好的问题,提出一种更加注重用户态的实时性且兼容多种流行实时操作系统的实时化方案,即利用Xenomai实时补丁改造标准Linux内核的实时化方案,并基于工控PC机,搭建了基于Xenomai实时补丁的实时Linux系统,并对其实时性进行了测试,测试结果表明,实时化后的操作系统具有良好的用户态、内核态以及定时器中断响应下的实时性,中断处理的最大延迟时间减小到令人满意的几十微秒级数量级,可以用于对实时性要求较高的强实时应用领域。     

嵌入式Linux通信中构件技术应用研究

本文首先介绍了嵌入式Linux网络实时通信的现状及构件技术的特点,然后以嵌入式服务器的网络实时通信应用为基础,将构件技术引入Linux的TCP/IP协议设计中,给出了一种构件化TCP/IP协议栈中主要协议的方法,并对构件化的协议进行测试,测试表明该方法为嵌入式Linux网络实时通信提供了一种新思路.     

嵌入式Linux实时化方法研究

通过分析Linux调度策略,指出Linux实时性方面的不足.从Linux内部改造和外部实时扩展方面研究了Linux实时化方法.内部改造包括:时钟机制改造和内核抢占性改造.外部实时扩展主要是采用双内核.     

基于RTLinux的多通道实时网络系统设计

主要借鉴Linux/RK的资源调度思想，为嵌入式实时Linux提出了一种网络实时方案。主要对现有的RTLinux进行改造，突出网络实时的应用。通过改造Linux的网络子系统，得到一个微型网络子系统，移植到RTlinux微内核中。为网络子系统设计多个处理通道，支持网络并发调度，这由多个针对不同应用的内核线程实现。解决了Linux系统中网络实时性能不高的问题。     

Linux实时抢占补丁研究及实时性能测试

准确的量化数据可作为评测及选择实时Linux系统的参考依据。研究实时Linux系统中实时抢占补丁的关键特性,提出一种代码插桩的实时性能评测方法。在增加实时抢占补丁的Linux操作系统上加载运行测试程序,利用测试程序关键位置的代码探测段来获取运行系统中的重要信息,以完成实时性能的评测。对基于数控平台上该实时系统的中断响应时间和上下文切换时间等评测指标进行测试,结果表明,与标准Linux系统的评测指标相比,该系统的中断响应时间和上下文切换时间分别约减少10%和99%,达到了硬实时系统的要求,满足数控应用的实时需求。     

Linux实时调度策略的研究与改进

增强标准Linux系统的实时性能,是当前实时操作系统研究领域的一个热点.通过研究影响Linux 实时性能的因素,分析Linux系统在实时性方面的不足和各种实时调度算法.分析中引入了二阶实时调度策略来改善嵌入式Linux系统的实时性.     

基于Linux的嵌入式工业测控系统

该文针对当前工业控制领域网络控制技术的快速发展,给出了一种应用于测控系统的基于Linux的嵌入式系统的设计方案。利用Linux自身提供的条件编译系统,初步解决了Linux作为嵌入式操作系统面临的一些问题。并利用实时应用接口(RTAI)来增强Linux的实时性,引入实时硬件抽象层结构(RTHAL),利用Linux的内核模块机制提供实时服务和完成实时任务,解决了Linux实时性不足的问题。通过数据采集程序的实现给出了在RTAI-Linux环境下开发实时应用程序的设计方法。     

Linux系统实时性能增强技术的研究

本文根据Linux和实时系统的特点，研究了影响Linux实时性能的因素，分析了目前流行的增强标准Linux实时性能的技术。通过从细粒度定时器、内核抢占机制及实时调度策略的深入分析与研究，从不同侧面实现了Linux系统的实时支持，并分析各种实时增强技术的不足与应用领域。     

Linux抢占式内核的研究与实现

随着Linux操作系统的成功应用,尤其是在嵌入式实时应用领域,Linux实时性能的提高成为一个很重要的因素.系统核心的可抢占性是决定系统实时性能的一个重要条件,而Linux的核心是不可抢占的,通过将Linux的内核改造为可抢占式内核,可缩短系统的响应延时,提高Linux的实时性.分析了几种实现抢占式内核的方法,介绍了一种实现Linux可抢占式内核的方法,并对其实现细节进行了详细的说明.     

嵌入式Linux操作系统的实时性能研究与改进

从三方面提出改善Linux实时性能的措施：为提高嵌入式应用响应时间精度,提出两种细化Linux时钟粒度方法;为增强系统内核对实时任务的响应能力,增强Linux内核的可抢占性,提出插入抢占方法;为扩展系统适用范围,提出可支持多实时调度策略的调度方案。     

基于Linux的嵌入式工业测控系统

该文针对当前工业控制领域网络控制技术的快速发展，给出了一种应用于测控系统的基于Linux的嵌入式系统的设计方案。利用Linux自身提供的条件编译系统，初步解决了Linux作为嵌入式操作系统面临的一些问题。并利用实时应用接口（RTAI）来增强Linux的实时性，引入实时硬件抽象层结构（RTHAL），利用Linux的内核模块机制提供实时服务和完成实时任务，解决了LinuX实时性不足的问题。通过数据采集程序的实现给出了在RTAI-Linux环境下开发实时应用程序的设计方法。