KLinux:基于开源Linux的混合实时操作系统

多媒体及高速网络技术的发展,大大扩展了应用的需求,很多应用不仅具有实时特性,还要求系统提供丰富的服务和可扩展能力。该文设计开发出一种混合实时操作系统——KLinux。KLinux基于开源Linux,在内核架构、混合实时调度,以及错误处理等方面进行了改造。实验结果表明:改进后Linux内核在任务调度、上下文切换、CPU运算等方面的实时性能分别提高了253%、177%、255%,同时支持内核态实时应用和用户态非实时应用的双态混合开发,可满足当前绝大多数应用的需求。     

一种Linux用户态实时多任务调度框架

Linux内核调度器的调度开销巨大,无法满足实时应用需求.为此设计并实现了基于多核Linux的用户态实时多任务调度框架ULight.ULight共包括三个核心模块:多任务调度模块、定时器模块以及用户态中断处理模块.多任务调度模块在Linux用户态提供基于优先级可抢占的实时多任务调度方案,旨在减少任务调度和切换开销;定时器模块则为多任务调度提供高精度的定时服务,以支持分时调度和任务休眠,并提供更多的抢占点;用户态中断处理模块通过在内核态和用户态之间构造中断处理的快速通道,使用户态任务可以直接处理硬件中断,保证中断处理的实时性和高效性.实验表明,ULight的任务切换效率明显优于Linux的线程切换效率;定时系统可以提供精度为20μs的稳定的定时服务;用户态中断处理模块能够在用户态完成对硬件中断的快速响应.     

嵌入式Linux系统实时性的研究

通过对Linux内核及其在实时应用方面不足的分析研究，在细粒度微定时器、内核抢占机制、实时调度策略等几方面提出了改善系统实时性方法。     

嵌入式Linux实时性研究

针对Linux 2.6内核,分析了其在进程调度、中断处理、内核锁机制和虚拟内存等方面对实时性能的负面影响,提出一个旨在提高嵌入式Linux实时性能的解决方案.在该方案中包含了一种新的中断线程化方法,并将其在i386平台上实现.开发了专用的测试模块,并使用Linux内核保留的中断号测试中断线程化效果.测试结果表明,该方案...     

嵌入式Linux操作系统实时性的分析与研究

本文通过分析嵌入式Linux在实时应用中的不足,从内核抢占技术、实时定时器和实时调度策略等方面给出了改善系统实时性能的方法,同时展望了嵌入式在未来的发展趋势。     

一种面向应用的嵌入式Linux内核混合裁剪方法

针对目前已有嵌入式Linux内核裁剪方法中存在不同程度的粒度偏大问题,提出了一种嵌入式Linux内核混合裁剪方法。根据已有裁剪方法,提出二步裁剪的混合裁剪方法,对RFID手持读写器应用过程中使用到的嵌入式Linux内核进行裁剪。实验表明:混合的裁剪方法降低了嵌入式Linux内核的粒度,裁剪率与其他方法相比提升了24%以上。     

Linux系统中1553B总线内核态驱动开发研究

本文开发了基于Linux系统的1553B总线内核态驱动程序,分析了1553B总线的内核态驱动程序并充分利用Linux系统中的Tasklet等下半部机制开发了相应的中断处理程序,同时对通信协议层进行了大量的优化。最后通过实验对驱动程序的性能进行了测试,并和目前已有的用户态驱动程序的性能进行了比较。测试结果表现良好,大大降低了整个1553B总线通信系统的成本,有望使1553B总线通信系统在工业领域得到普遍应用。     

嵌入式Linux操作系统实时性的分析与研究

通过分析嵌入式Linux在实时应用中的不足,从软中断模拟技术、可抢占式内核机制和实时调度策略等方面给出了改善系统实时性能的方法,同时提出了宏观调度结构,拓展了实时系统的应用范围.     

实时Linux操作系统的研究与设计

随着PC系统价格的降低、性能和可靠性的不断提高以及控制领域对操作系统的Linux的推出 ,无疑为用户开发实时、嵌入系统提供了机遇 首先讨论了通用与实时操作系统的区别 ,然后介绍了在Linux内核与硬件中断之间增加一个实时内核的方法来提供中断仿真、实时任务调度等功能 ,最后讨论了实时任务的设计 图 1 ,参 7     

改善嵌入式Linux实时性能的方法研究

分析了Linux的实时性,针对其在实时应用中的技术障碍,在参考了与此相关研究基础上,从5-方面提出了改善Linux实时性能的改进措施。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,采用插入抢占点和修改内核法增强Linux内核的可抢占性;为保证硬实时任务的时限要求,把原Linux的单运行队列改为双运行队列,硬实时任务单独被放在一个队列中,并采用MLF调度算法代替原内核的FIFO调度算法。     

一种实时的嵌入式Linux调度策略

随着Linux广泛应用于嵌入式系统、实时控制等领域,增强Linux内核的实时性变得尤为重要。Linux2.6内核加入了抢占点,可以最大限度地降低内核不可抢占的时间间隔,但嵌入式系统实时性要求较高,因此基于嵌入式Linux(裁减的Linux2.6内核),分析实时调度策略,提出改进的实时调度策略IPEDF,该策略吸取了截止期最早最优先算法的优点,使内核可以在任何时间被抢占。最后对嵌入式Linux和基于IPEDF的嵌入式Linux进行测试,结果表明后者的任务响应时间少,从而进一步提高了嵌入式Linux2.6的实时性。     

嵌入式的实时性问题及其解决方案

嵌入式操作系统在嵌入式系统中所起的作用越来越大,实时性和小体积是绝大多数嵌入式系统的需求,因此研究嵌入式操作系统内核的实时化技术及其在典型嵌入式实时系统中的应用技术具有重要的意义。Linux以其诸多的优势在嵌入式领域被广泛的应用,对其实时性能等方面的研究和改造,是很有必要的。     

改善嵌入式Linux实时性能的方法研究

分析了Linux的实时性,针对其在实时应用中的技术障碍,在参考了与此相关研究基础上,从三方面提出了改善Linux实时性能的改进措施.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,采用插入抢占点和修改内核法增强Linux内核的可抢占性;为保证硬实时任务的时限要求,把原Linux的单运行队列改为双运行队列,硬实时任务单独被放在一个队列中,并采用MLF调度算法代替原内核的FiFO调度算法.     

嵌入式Linux内核实时性分析及改进

Linux具有功能强大、源码开放、支持多种硬件平台、模块化设计等优点,在嵌入式领域得到了广泛的应用。但它同时也是一个分时操作系统,其不可抢占的内核、缺乏实时调度算法和机制、使用虚拟内存及缓冲机制等特点都限制了在实时环境中的应用。为了能使其在实时环境中得到应用,从改进内核抢占性的角度和实时调度入手,提出改善内核实时性的方法。     

基于Linux嵌入式操作系统的研究

从Linux内核实时性、实时调度策略以及时钟细粒度定时器三个方面,对Linux嵌入式实时化技术进行了探讨。在内核中插入抢占点或采用双内核系统,改善Linux的实时性能;通过动态优先级提高实时任务的调度性能;通过增加时钟中断频率或采用实时时钟一次性模式,实现时钟细粒度。     

Linux设备驱动的内核服务需求特征

重用Linux的设备驱动可以极大拓展新兴操作系统的应用场景,然而目前对Linux设备驱动对内核服务的需求的理解仍然不足,重用驱动的工作仍然缺乏辅助工具。该文选取了6类共271个Linux设备驱动作为样本,基于源代码和历史记录进行分析和统计,表明Linux设备驱动对内核服务的需求具有通用接口倾向性,同类设备驱动对内核服务的需求具有相似性,而不同类驱动的需求特征则有明显不同。这些结论有助于指导Linux设备驱动的重用和相应辅助工具的设计与开发。     

基于嵌入式Linux的实时性改进的研究与应用

主要介绍Linux操作系统在实时方面的缺陷及实时性改进方法,包括对Linux内核进行改造的内部实时性改进以及在Linux底层增加实时内核的外部实时性改进,最后与嵌入式系统相结合,说明了嵌入式Linux可广泛应用于信息家电、嵌入式因特网、掌上电脑及各种工业控制领域.     

嵌入式Linux操作系统的实时化研究

Linux应用于嵌入式实时环境时存在关闭中断、分时调度和虚拟文件系统的时间不确定性筹问题．使用虚报机技术，增加一个仿真程序来替换Linux的底层中断程序．用一个小的实时内核与Linux内核共享控制处理器和中断模拟等技术以解决上述问题，并作了系统设计、编写了相应的程序．测试结果表明，所改进的操作系统是能够胜任实时任务的．     

Linux 内核技术分析及升级

Linux是目前国内外较为流行的一种操作系统， 其采用开放开发模式，这一规则可大大提高人们在操作系统、应用软件方面的应用开发能力，尤其对中国软件产业的发展，蕴含着很大的商机。针对Linux操作系统强大、稳定的功能，分析了其内核的诸多技术特性，并介绍了Linux内核升级的方法、步骤和注意事项，给学习和使用Linux提供了一个参考。     

Linux在嵌入式操作系统中的应用

分析了Linux作为嵌入式系统开发平台的优越性,讨论了改进Linux实时化的以及实时任务与内核通信的问题,并提出了压缩系统规模的具体措施。