基于嵌入式应用改进Linux内核实时性

进程休眠与唤醒机制是Linux内核中进程管理的一个重要组成部分.Linux并没有解决内核信号量中存在的优先级倒转问题.在分析内核源代码的基础上,针对优先级倒转问题修改内核实现基本优先级继承协议.     

优先级继承运用于Linux内核信号量的研究与实现

运用优先级继承协议解决Linux内核信号量操作中存在的优先级倒转问题,是将Linux运用于实时系统的重要手段。在具体分析Linux内核信号量操作源代码的基础上,针对优先级倒转问题修改内核实现基本优先级继承协议,并在PCM-3350嵌入式计算机系统上测试通过。     

Linux同步机制研究

在现代操作系统里,同一时间可能有多个内核执行流在执行,因此内核需要一些同步机制来同步各执行单元对共享数据的访问。尤其是在多处理器系统上,更需要一些同步机制来同步不同处理器上的执行单元对共享的数据的访问。同步通常是为了达到多线程协同的目的而设计的一种机制。在Linux内核中有相应的技术实现,包括原子操作、信号量、读写信号量、自旋锁和等待队列。     

Linux内核中信号量机制的研究与实现

信号量是Linux内核中对竞相进入临界区的进程进行同步机制的有效手段。即使在最新版本的Linux-2.6.12内核中,也没有对等待进入临界区的进程链表进行优化,在实时系统中这是一个缺陷,本文重点通过研究内核下的信号量同步机制,针对实时系统提出一种改进的方案。     

Linux信号量通信机制分析与实践

以操作系统原理中的信号量通信理论为基础,通过对Linux信号量数据结构和有关系统调用的分析,着重讨论了内核级和用户级的信号量通信、多用户的进程间的通信、线程之间的通信等问题,并采用ANSI C语言编写了具体实例.     

嵌入式操作系统的内核研究

嵌入式操作系统是嵌入式系统应用的核心。而内核完成操作系统最核心的功能,本文通过对两种嵌入式操作系统的内核的对比,有选择的分析了四个部分:任务调度,信号量管理,任务间通信,内存管理的系统调用函数的具体实现。     

基于新信号量策略的实时提升技术

介绍操作系统内核对实时性能的影响,结合NT技术,分析信号量机制下线程等待队列的排队策略,提出一种新排队策略,并在NT内核中实现该策略,最后对比几种策略的实验数据。     

基于Linux的信号量通信机制研究与实现

该文以信号量通信理论为基础,通过对Linux信号量相关系统调用的分析,着重讨论了内核级和用户级的信号量通信、同一进程内线程之间的通信、多用户的进程间的通信等问题,并采用ANSIC编写了信号量通信的具体实例。     

基于μC/OS-Ⅲ的供电保护数据采集处理系统设计

针对供电监测保护设备多任务、实时性的要求,以Cortex-M3内核的芯片为硬件基础,基于μC/OS-Ⅲ操作系统,设计了一种低压供电保护数据采集与处理系统,软件系统中应用任务划分为数据采集处理、数据通信、数据显示、数据存储4个任务,应用任务和系统任务以独有的任务信号量实现同步,内存资源的共享以互斥信号量方式实现管理.通过μC/Probe对系统运行进行检测,结果显示系统CPU运行率高、内存使用率高,系统CPU利用率可达到59％,应用任务的堆栈利用率超过60％,数据处理任务占任务总运行时间的55.9％.经测试,系统能稳定运行,实时测量、传输、显示、记录电力系统的电压、电流值,为供电系统保护和运行提供保障.     

用VxWorks的信号量机制实现任务同步

为了保证诸任务对临界critical资源resource的互斥访问,VxWorks提供了任务同步机制.二进制信号量是Vx-Worlsks系统中实现任务同步的一种重要手段,它保证了任务在并发时结果的一致性.简要介绍二进制信号量,阐述用二进制信号量解决任务互斥和同步的方法,并给出二进制信号量应用在某数据采集系统中的程序框架.某数据采集系统中有效地利用了VxWorks的信号量机制,实现了8个接收通道的数据采集、数据存储以及数据查询等任务对缓冲区的共享.     

Linux内核与内存关系的几个问题的探讨

Linux内核与内存之间的关系涉及内核中与系统硬件相关的部分，本文作者在阅读Linux内核源代码的基础上，探讨内核与内存之间关系的若干基本问题的答案，这些问题包括：内核与进程的关系、内核映象的生成、系统启动过程中内核与内在的关系、内核堆栈的机制等，本文的讨论基于Intel的80x86平台上的内核2．2。     

基于任务的SolCS内核实时能力的实现

自主研发一个嵌入式操作系统内核SolCS,其内核主要包括任务管理、中断管理、内存管理、同步与通信管理、时间管理、I/O管理等功能模块。通过对其总体架构的分析与设计,在任务管理方面实现了基于优先级的抢占式任务调度和分时间轮转调度,同时采用信号量机制来实现对临界资源的互斥访问以及利用优先级继承协议来解决优先级逆转的问题,在涉及任务的中断管理方面也作了改进,以此来增强其实时能力,使其可以提高嵌入式应用系统的实时性,能够满足实时应用的要求。     

Linux中进程间信号通信机制的分析及其应用

对于多用户、多任务的操作系统,进程间的通信(Inter-ProcessCommunication,IPC)是非常重要的,它是使整个系统得以有条不紊工作的基础。Linux操作系统提供了多种IPC机制,如信号、管道、信号量、消息队列、共享内存和套接字等。其中信号是系统必备的一种IPC机制,是内核不可分割的一部分,而其它的几种机制则是可选的。因此,深入分析和研究Linux系统的信号通信机制,将会给应用系统的开发工作提供很大帮助。论文从RedhatLinux9.0(内核2.4.20-8)出发,着重从数据结构入手,结合整个信号通信的过程,对几个关键的系统函数进行了剖析并给出了应用实例。     

Linux下有中断端点的USB设备驱动的实现

手写板是有中断端点的USB设备,为了在Linux下实现此类设备的驱动,分析了USB设备的基本概念和Linux设备驱动原理,对Linux下设备驱动程序的内部机制和框架构成进行了研究.在此基础上,提出了引入信号量机制控制内核线程同步的方法来实现read函数,进而设计出Linux下有中断端点的USB设备的驱动程序.通过编写应用程序和设计对比实验,证明了此驱动可以准确、高效地读写设备.与针对中断端点普遍采用的输入子系统方式相比,简化了程序设计,提高了系统效率.     

一种基于总线的多处理器共享内存机制

基于总线的分布式多处理器体系结构是目前常见的高性能路由器硬件体系结构,清华大学计算机系统在研制“863”重大项目“高性能安全路由器”的过程中,在基于CompactPCI总线的PowerPC多处理器平台上实现了一种多处理器共享内存机制,该共享内存机制（SM机制）实现了一系列核心对象,包括SM内存,SM信号量,SM消息队列和SM任务控制块等,本文详细介绍了SM机制的设计与实现并给出了性能测试结果。     

带标记信号量机制的拓广

本文通过对现有普通信号量及带标记信号量机制的研究,提出带标记数组型信号量和泛化带标记数组型信号量机制,可以很好地解决原有信号量难以解决的问题,扩展了信号量机制的使用范围。