基于RTLinux的实时测控系统

为了提高和解决工业实时测控系统中的实时性与多任务调度问题,提出了将RTLinux引入了工业测控领域的实现方法;从分析研究RTLinux的实现原理和特征出发,详细介绍了一套工业控制计‘算机测控系统的硬件结构,着重论述了RTLinux应用于工业实时测控系统领域的软件开发过程,成功地实现了一个基于RTLinux的多任务实时测控系统,最后应用速率单调调度算法及其可调度性判定定理,对测控系统实时性和可调度性进行丁分析与测试,测试结果满足测控系统的实时性要求。     

RTLinux调度策略的研究

RTLinux是Linux的嵌入式实时内核，本文首先分析了RTLinux的工作原理和两种典型的实时调度算法(RMS和EDF)，然后深入分析了RTLinux下的动态调度器EDF和它的实现方法，并通过编程实现了EDF在SRP协议下的调度。     

基于Linux内核的实时调度机制研究及实现

分析了Linux操作系统内核提供的软实时调度机制及其存在的问题,阐述了基于Linux内核构建实时Linux操作系统的技术方案。着重介绍了RTLinux实时内核的结构框架,并对RTLinux的中断处理机制与调度机制进行了设计与实现。     

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。     

基于RTLinux的容错硬实时性的研究与实现

容错已逐渐成为实时系统的一个重要特性,针对RTLinux的实时调度机制尚未考虑容错的需求,对RTLinux进行了容错硬实时性的改造.改造了基于主/副版本容错模型对任务模型,对先前提出的基于最坏响应时间的容错实时任务可调度性分析,通过将改进的最佳容错分配因子搜索算法(improved fault-tolerant priority configuration search algorithm,IFPCS)运用到实时调度算法中,提高了RTLinux的容错实时性能,并给出了容错实时程序的设计框架.     

基于ARM的嵌入式系统在AFM纳米操作系统中的应用

本文介绍了在原子显微镜(AFM)纳米操作系统中具 有高性价比和发展前景的ARM处理器的应用及开发。 在此基础上构建了具有3D力反馈的纳米操作系统,结 合AFM纳米操作系统的实时性问题,进行了实验分析 并建立了RTLinux嵌入式系统,使纳米操作系统在实时 性、成像的质量和开发成本等方面得到相应改进。     

基于FPGA的星载SAR方位压缩处理器设计与实现

介绍了基于FPGA芯片的星载合成孔径雷达实时成像处理器中方位压缩处理器的设计与实现。该处理器可根据参数实时生成匹配滤波参考函数，用频域方法实现雷达回波的方位向压缩，并输出实图像。处理器与主控间采用ISA总线接口。介绍了方位压缩的原理和功能，详细描述了处理器硬件开发和FPGA设计。测试结果表明，该处理器可以实现星载条件下雷达数据的方位压缩。     

实时多核嵌入式系统研究综述

随着计算机系统与物理世界的结合越来越紧密,实时系统需要承担越来越复杂的运算任务.多核处理器的兴起为同时满足实时性约束和高性能这两方面的需求提供了可能.基于多核处理器的实时嵌入式系统的研究已成为近几年研究的热点.对现有的面向实时多核嵌入式系统的研究工作进行了综述,介绍了实时多核嵌入式系统的关键设计问题,从多核共享资源干扰及管理、多核实时调度、多核实时程序并行化、多核虚拟化技术、多核能耗管理和优化等几个方面对现有研究工作进行了分析和总结,并展望了实时多核系统领域进一步的研究方向.     

SAR自动聚焦处理器的设计与实现

合成孔径雷达(SAR)成像具有数据量巨大、算法比较复杂等特点。如何实时实现SAR成像的相关算法是嵌入式高性能计算领域一个值得研究的问题。针对SAR成像中多普勒调频率估计的经典算法PGA算法，阐述了算法的实时化改进。介绍了基于FPGA的SAR自动聚焦处理器的系统级设计及PGA算法到FPGA逻辑实现的映射过程。     

基于Petri网的分布式实时嵌入式系统调度的建模

提出了一种基于资源的时间Petri网模型，以便建模分布式实时嵌入式系统中的静态调度，分析系统性能。该模型将处理器资源和通信资源，以及相应的优先级附着到变迁上，从而建模以下的分布式实时嵌入式系统：在单处理器上采用基于固定优先级的抢先式调度，处理器之间的通信采用基于固定优先级的不可抢先式调度。最后分析了该模型的语义、性质以及状态类图的构造方法。     

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。     

Linux操作系统的实时化分析

随着实时操作系统的广泛应用和Linux的迅速发展，人们更加关注实时Linux的开发问题。文中，我们讨论了调度策略、内核的可重入性、中断处理以及内存管理机制等关键问题。这些问题与Linux扩展到实时操作系统密切相关。然后，我们详细分析了两个有代表性的实时Linux，即RT Linux和KURT Linux的主要实现。我们还介绍了它们自己的特性以及它们之间的基本差异。最后提出了未来的研究工作。     

基于多核ARM的数控系统实时性研究

随着数控系统的不断发展,数控系统对精度和速度有了更高的要求,这都对当前普遍采用的单核处理器平台提出了严峻的挑战.基于同构的四核ARM处理器平台,在添加了实时补丁的Linux系统环境下,根据数控系统中硬实时任务、软实时任务、非实时任务并存的特点,把数控系统任务合理的分配到多核ARM上运行,并采用改进的RM算法进行调度,最后对新的任务调度算法进行实时性能测试.本调度模型能够解决了数控系统混合任务调度的问题,并能满足数控系统对实时性的要求.     

支持SAR系统高分辨率实时成像的实时系统解决方案

随着信息技术的发展，用于军事、地理、自然灾害扫描探测的合成孔径雷达系统（SAR）对其成像能力的分辨率和实时显示要求越来越高，因此，研究具有自主知识产权的，可以实时处理高分辨率成像的实时系统迫在眉睫，针对实时数据接收，存储，显示和处理等核心问题，提出了一种实时系统解决方案，该方案通过对Linux内核的实时扩展，实现了可达到高处理机利用率的多任务实时调度方法，可支持混成调度；在应用层实现符合实时需求的功能模块；为DSP板开发实时驱动，形成了从硬件驱动层和操作系统层，直到应用软件层的完整实时计算体系。     

海洋仪器电池管理嵌入式系统设计

介绍了一种利用嵌入式技术设计的海洋仪器电池管理系统。电池管理终端以ARM9处理器为核心,包括电池参数采集、WiFi通信、串口通信等模块。各电池组巡检节点之间通过RS485总线进行通信,主节点与上位机之间可通过无线与有线多种方式进行通信。电池管理终端移植Linux操作系统,实现了电池管理监控多项任务的有效调度与交互。电池管理系统可实现对各个电池电流、电压和温度的实时采集与SOC的计算。经过电池标定实验证明,系统数据测量可靠易行。     

Flexible Real-Time Linux*: A Flexible Hard Real-Time Environment

This paper presents a framework appropriate for Flexible Real-Time Systems (FRTS) and a run-time support system based on that framework, called Flexible Real-Time Linux (FRTL). The framework proposes to build each task as a sequence of mandatory and optional components and to separate their execution in two scheduling levels. This approach is shown to provide both hard guarantees and flexible behavior. The FRTL system has been implemented by enhancing the original capabilities of Real-Time Linux (RT-Linux), while maintaining its predictability and efficiency features. This paper also shows a complete schedulability test on which all sources of overhead of the FRTL itself have been introduced. By applying this complete test, the designer is able to safely guarantee a real-time application running on the FRTL system.     

磨粒流精密加工中的测控系统研究

针对磨粒流具有变化无形和无孔不入的特点,研究了磨粒流精密加工中信号的测量、传输和控制.测控系统通过流量、压力和液位检测单元以及转速控制单元构成闭环控制系统.系统主控模块采用ARM嵌入式系统和RT-Linux实时操作系统,测控模块的通信采用RS-485总线架构及检验和校验码方式,控制单元利用模糊理论来控制水泵转速,实现湍流的稳定运行.该测控系统实现了任务的实时并行处理,通信可靠、额外开销少、泵速控制效果平滑,满足磨粒流精密加工的要求.     

一种面向部分可重构FPGA的混合实时调度算法

在CPU/FPGA平台上运行的实时任务通常由软/硬件子任务组成并存在优先约束关系。提出了一种软/硬件混合实时任务调度算法。在截止期限错失时刻,通过分析系统的运行情况,推导出实时任务可调度的充分条件。每个实时任务的硬件子任务分成多组,每组硬件子任务重叠配置到FPGA上。通过手工布局硬件子任务端口和总线端口,使得硬件子任务可动态的连接到系统总线上。实验表明,该算法能够满足任务的实时性,充分利用FPGA资源。     

RT-Linux下基于Ethernet的实时通信

提出了一种在RT-Linux平台下基于Ethernet的实时通信解决方案RTL-Ethernet,解决了RT-Linux平台下实时任务间无法进行实时网络通信的问题。RTL-Ethernet将Ethernet网络接口控制器的驱动从原Linux内核下迁移到实时内核下,并在EthernetMAC层之上增加了基于虚拟令牌机制的传输控制子层以消除EthernetMAC层协议在时间行为上的不确定性。相关的分析和测试表明,该方案能够保证网络通信的实时性要求。     

Linux实时性研究及其中断进程化的实现

Linux属于通用的分时操作系统，因此将它应用于实时系统领域必然存在一些不确定性问题，如内核不可抢占、时钟粒度粗糙、缺乏有效的实时调度策略等。为了解决这些问题，出现了一些如RT-Linux、Kurt-Linux、Hardhat-Linux等Linux实时性研究项目。文章在对Linux实时性研究的基础上，介绍了中断进程化的研究工作和实验结果。结果表明这种改进是显著的，较大地减少了内核的不确定延迟。