Linux实时调度方案的设计与实现

作为一个分时系统，Linux的设计目标为提高吞吐率和平均响应时间，因此采取了基于时间片的调度策略，显然这种机制无法保证实时任务得到及时响应和调度．为了改进Linux操作系统的实时性能，探讨了基于Linux的实时操作系统RFRTOS中的实时调度机制．实验验证，所做改进有效地提高了Linux的调度精度，满足了软实时方面的需求．     

一种基于改进时钟系统的Linux实时化方案

目前,实时领域的应用逐渐扩大,不仅传统的嵌入式系统需求日益紧迫,而且也渗透到桌面环境。而随着Linux操作系统的成功,改进Linux的设计和性能,使其应用于实时领域吸引了许多研究人员和开发人员的注意力。论文针对Linux时钟系统管理方面的研究,提出了一种针对时钟的改进算法,以此为基础,根据实时应用的特点,进一步给出一种调度算法的改进措施。试验证明,所做的改进有效地提高了Linux的调度精度,满足了软实时方面的需求。     

支持服务质量的Linux内核设计与实现

Linux操作系统对实时QoS支持较弱,但具有很好的实时应用前景。本文选择对Linux在内核级进行QoS扩展。利用Linux进程管理策略与机制分离的设计风格,设计了一个内核级的支持QoS的实时调度器。不需要修改应用,就能满足应用的QoS需求。选择EDF实时调度算法作为扩展目标,引入了“预留”对象这一数据结构,实现了进程间的共享QoS。该新的Linux内核能更好地支持QoS,满足了实时系统的QoS需求。     

通用调度框架的改进及其在Linux中的实现

在嵌入式Linux实时系统中,要求内核对不同时问约束的任务采用不同的调度算法.但目前Linux内核采用单一的实时调度模式,不能灵活地执行多种调度算法,也就无法满足实时系统中实时任务的时间约束.引入了一种能够在Linux内核调度中执行多种调度算法的框架,即通用调度框架(GSF),并改进了其中的多算法调用机制,从而更好地在Linux内核中实现GSF.     

Linux内核支持服务质量的改进

分布实时计算平台存在着服务质量（QoS）问题，选择Linux系统并对其进行QoS扩展来解决这一问题。总结出Linux进程管理策略与机制分离的重要设计风格，来建立支持QoS要求的实时调度器，从而不需要修改应用就能满足应用的QoS需求。然后选择EDF实时调度算法作为扩展目标，引入了“预留”对象这一数据结构，在Linux进程间共享QoS，建立了支持QoS的新的Linux核心，更好地满足了实时系统的QoS需求。     

一种基于时钟粒度细化的Linux实时化方案

时钟精度直接影响到任务能否被及时响应和调度，作为一个分时系统，Linux的10ms周期性时钟粒度是必要而且合适的．但是实时系统一般都要求微秒级的响应精度，显然Linux的时钟粒度过于粗糙．然而简单地提高时钟频率意味着时钟中断的相应处理过程将占用过多的处理器时间，从而使得整个系统的有效利用率急剧下降．为了改进Linux的实时性能，讨论了基于Linux的实时操作系统RFRTOS中的时钟粒度细化方案．实验结果显示所做改进以不大的代价有效地提高了Linux的时钟精度．     

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.     

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.     

Linux实时性能分析与优化

Linux是一个分时操作系统,它的实时性能并不出色,但可以对Linux进行实时性改造,以满足实时需求.本文通过对Linux2.6.29内核在实时应用方面的不足的分析和研究,从两方面提出了改善系统实时性的方法.     

Linux核心调度机制的实时改造及应用研究

针对网络多媒体系统的实时应用需求，本文对Linux2．4核心的调度机制进行了改造。通过将弱硬实时调度算法、挪用调度算法、反馈调度算法继承到Linux核心调度机制中，提高了核心的实时性能；最后通过实际应用检验了改造后的Linux系统在处理网络多媒体数据时的实时性能。     

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在TD-SCDMA智能手机的应用与实时性改进

提出了嵌入式Linux在TD-SCDMA智能手机上的实现架构,Linux的实时性进行改进,构建了一个包含实时内核和标准内核的双内核Linux,实现事件优先级,抢占调度以及细粒度时钟.在一款TD-SCDMA无线终端评估板上进行测试,最大任务调度延时和中断响应时间分别为14μs和3μs,达到了实时性要求.     

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.     

基于嵌入式Linux 2.6的实时优化

在分析了国内外嵌入式Linux实时技术的基础上,根据Linux 2.6内核和嵌入式实时操作系统的特点,采用直接修改Linux内核的方式,从中断线程化、自旋锁可抢占、优化O(1)调度算法三个方面提出了一种针对Linux 2.6的实时优化方案。该方案的提出使得Linux2.6的实时性能在内核可抢占的基础上得到了进一步的提高,扩充了Linux在嵌入式领域的实时应用。     

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。     

Linux实时性改造技术研究

对Linux实时特性作了讨论，指出造成实时性差的原因，阐述了实现Linux实时性改造的各种不同方法及其优缺点。详细介绍了为保留Linux原有的丰富功能，同时使其作为一个基本内核与实时内核共享CPU所采用的虚拟机技术，设计实现了具有双内核的实时操作系统，提高了Linux实时性能，使其可用于软实时的应用场合。结果表明该改进方法是有效的。     

嵌入式Linux下的实时性增强方案

分析了嵌入式Linux在实时性方面的不足,针对Linux2.6内核的中断运行机制、内核不可抢占性、自旋锁及大内核锁等问题进行研究,提出相应的实时性改进方法。测试表明,改进后的嵌入式Linux实时性效果较好。     

Linux操作系统实时性分析

随着Linux操作系统在嵌入式实时系统中的广泛应用,有效地提高Linux有限的实时性能是一个重要问题,而Linux内核可抢占调度是实时性能的改进的关键。对Linux内核调度器的工作原理进行了深入分析,并阐述了调度延迟是其实时性不强的原因,然后介绍通过可抢占机制对Linux内核进行改造,测试了改进后的内核的实时性。