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 2.6内核进程调度分析

Linux操作系统是一种支持多任务、多用户和多处理器的现代通用操作系统。2．6内核的Linux支持0（1）级进程调度算法，支持可抢占内核，相比于2．4内核具有更好的实时性能。文中基于Linux2．6．10内核源代码，分析了Linux2．6内核的进程调度系统。并在详细介绍关键数据结构的基础上，阐述了进程调度算法的原理，并对实时进程的支持作了分析。     

Linux 2.6内核进程调度分析

Linux操作系统是一种支持多任务、多用户和多处理器的现代通用操作系统。2.6内核的Linux支持O(1)级进程调度算法,支持可抢占内核,相比于2.4内核具有更好的实时性能。文中基于Linux 2.6.10内核源代码,分析了Linux 2.6内核的进程调度系统。并在详细介绍关键数据结构的基础上,阐述了进程调度算法的原理,并对实时进程的支持作了分析。     

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。     

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。     

RFRTOS:基于Linux的实时操作系统

随着实时应用领域的逐渐扩大,不仅传统嵌入式系统的需求日益紧迫,而且这种情况也渗透到桌面环境.为了满足国内用户在这方面的广泛需求,基于红旗Linux操作系统,开发了RFRTOS实时操作系统.主要从实时调度策略、内核抢占机制、细粒度定时器几方面讨论了RFRTOS的实时支持.实验结果表明,所作改进有效地提高了Linux的调度精度,满足了软实时方面的需求.     

Linux2．6内核的实时调度的研究

本文分析了Linux2、4调度系统的缺陷，详细研究了Linux2．6调度系统在实时调度上所做的改进，主要研究了O（1）调度算法以及内核可抢占的调度。     

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。     

Linux2.6内核的实时调度的研究

本文分析了Linux2.4调度系统的缺陷,详细研究了Linux2.6调度系统在实时调度上所做的改进,主要研究了O(1)调度算法以及内核可抢占的调度.     

广播环境中的移动实时事务并发控制

研究了实时数据广播中的一致性问题，由于广播环境的通信不对称性，传统的可串行化并发控制协议显得过于严格，不必要，不可行，为此，提出使用伪可串行化并发控制；形式化定义了伪可串行化的概念，证明了它虽经传统可串行宽松但能保证数据一致性，给出相应的并发控制协议，实验结果表明，新协议可显著降低平均响应时间，使更多移动实时事务满足截止期要求。     

FMS实时在线调度的仿真建模

为提供进行ＦＭＳ系统在线及离线分析所需的各种信息，本文给出了“最小状态信息”集合的定义。在此基础上，采用面 向对象的设计方法和Ｃ＋＋语言研制开发了具有实时在线仿真能力的ＦＭＳ仿真语言ＳＬＦＭＳ，为在线开展ＦＭＳ调度优化问题的研究提供了良好的仿真支持环境。最后，本文提出并建立了ＦＭＳ实时在线调度优化系统，为解决ＦＭＳ的实时在线调度优化问题提供了一条有效途径。     

基于VxWorks多任务的无线接收机系统设计与实现

介绍了嵌入式实时操作系统VxWorks及其多任务机制,将新旧两代无线接收机进行比较,根据新一代无线接收机的多任务并行运行要求和实时性要求,提出了利用VxWorks的多任务机制实现无线接收机的任务调度与通信机制的方法,设计与实现了新一代无线接收系统.     

红外光谱仪摆臂在线实时监控系统的设计与实现

红外光谱仪是将成分复杂的光分解为光谱线的科学仪器,用来得到大气精细成分。摆臂控制系统作为整个红外光谱仪的核心部件,是实现红外干涉、系统采样及获得准确的光谱图的关键。针对控制系统对实时性及大量数据处理的相关要求,以及系统参数镇定困难等问题,利用串口通信多线程技术设计并实现一种摆臂在线实时监控系统,结果表明该监控系统能够满足摆臂控制系统的现场实时监控与调试需求。     

专家控制系统的知识库维护

专家系绕的知识获取和表示一向是专家系统开发的“瓶颈”,而知识库的维护在大型专家系统中所占的地位更是不可忽视,实时专家系统作为专家系统的一个颇有前景的研究方向,对知识库的维护又提出了哪些新的要求呢?本文试图通过减压精馏过程智能多变量控制系统(DIMCS)~*的知识库维护,探索实时专家系统中从知识表示、知识库组织到一致性维护等一系列技术的实现方式。     

微机动画制作的关键技术

本文给出了一个２ １／２维微机动画系统，并详细讨论了实现该系统的几个关键技术问题：景物描述、景物运动变化及动画实时显示。     

集散控制系统中实时通讯功能的实现

本文介绍以２８６微机为上位机，多台ＭＣＳ－５１单片机为前沿控制器，构成的集散型控制系统中实时通讯功能的实现方法。给出其硬件接口结构，并详细讨论了通讯的实现原理及软件设计思想。     

分布强实时系统的可预测性研究

分布强实时系统在国防、航空、航天等领域具有重要作用,可预测性是它的一个主要特点。针对一种分布强实时系统原理,分析和评测了影响强实时系统可预测性的诸延迟因素。给出了一种实时操作系统各开销的测试方法和结果。建立了分布环境下强实时任务响应时间和ＦＤＤＩ网络延迟上限的计算模型,并进行了实例分析。     

时标排序并发控制算法在移动分布式实时数据库中的应用分析

随着移动计算技术的发展,人们要求能够随时随地实时存取数据库的数据,这就导致了移动分布式实时数据库(MDRTDBS)的实现.移动实时应用的根本特性是其事务具有移动性和实时特性,数据具有定时特性.这对移动分布式实时数据库并发控制协议提出了新的挑战,目前这方面的研究还很少.对实时数据库的时标排序并发控制协议进行了分析,针对移动实时应用的特点对将它们应用到MDRTDBS的优缺点进行了阐述,提出了改进的方法.最后提出了新的适用于MDRTDBS的时标排序协议,并指出了未来的研究方向.     

二次演化建模在实时仿真中的应用

遗传程序设计在复杂系统的建模中表现出智能性，自适应性等特点，它可以找出能描述系统的静态和动态过程一系列相关联的函数或微分方程，为描述复杂系统提供了一种有效的手段，针对传统的遗传程序设计方法的搜索效率低，所建模型的精度不高等缺点，提出了一种新的演化建模算法：二次演化建模，该算法引入人工智能中的系统公告板来公布最好的树及其子树，从而加速了优化过程，使之达到实时仿真的目的，并将其应用于描述一个实时仿真系统－－轮机仿真系统，并结合仿真系统的特点来指导遗传算法，减少其搜索的盲目性，实验的结果表明无论在算法的求解速度还是模型的精度上二次演化建模算法均优于传统的遗传程序设计方法。