基于ADEOS的RTAI/Linux的研究及其实时性测试

针对目前实时Linux的发展现状,对采用双内核方案的实时Linux系统——RTAI进行了研究,以便对RTAI进一步推广。首先对介于RTAI／Linux与硬件之间的资源虚拟层操作系统自适应域环境ADEOS（Adaptive Domain Environment for Operating Systerns）进行了剖析,主要包括ADEOS的体系结构,如何在域间传递事件（特别是中断）,域在管线中是如何排列的,域是如何处理中断的。然后简略探讨了基于ADEOS的RTAI／Linux的具体实现,最后在系统重负载的情况下测试了标准Linux和基于LXRT模块的RTAI的实时任务响应时间。不仅验证了RTAI的硬实时性,还给出了基于LXRT模块编写RTAI实时应用程序的一般步骤。     

一种Linux实时化技术的研究

Linux是作为一个分时操作系统而开发的,其实时性能并不出色,但可以对Linux进行实时性改造,以满足不同的实时需求.由于它具有源代码开放的特点.将其改造为一个实时的操作系统,已成为目前嵌入式系统应用领域的研究热点.文中分析了Linux作为实时操作系统的不足,剖析了一种增强Linux实时性的技术--RTAI的基本思想,研究了基于ADEOS的RTAI内核的实现机制,对linux-2.6.19内核进行了实时性改造,并对改造后的RTAI-Linux的实时性进行了测试,结果表明RTAI-Linux的实时性能够满足硬实时系统的要求.     

利用实时应用程序接口RTAI增强Linux内核实时性

嵌入式Linux是主流的开源嵌入式实时操作系统之一,易于开发和移植,可扩展性强,但是标准Linux内核由于自身结构设计的原因,不提供对强实时性能的支持。本文首先对Linux内核进行了分析,指出其内核实时性能不强的原因,研究了Linux内核实时性能,对比分析了几种内核实时化方案,采用ADEOS的实时应用程序接口RTAI实时化方案对嵌入式Linux进行了实时化改造,增强其对硬实时性能的支持。     

基于Linux的实时内核RTAI的实现机制研究

本文通过对RTAI源代码的深入分析,研究了RTAI如何通过一组RTHAL来截获Linux对硬件的操作,从而在只需对Linux做出极小的改动的基础上构建一个双内核的实时操作系统。同时,分析了RTAI的系统结构及其实现机制。对RTAI实现机制的深入分析研究有助于我们更好使用这一有很好应用前景的、基于Linux的实时内核。     

RTAI-Linux在超声数据采集系统中的应用

本文分析了RTAI(Real-Time Application Interface)的工作原理并介绍了其主要模块,给出了RTAI在基于嵌入式Linux的EP9315开发板上的移植步骤以及测试中断延迟时间的实验方法和结果,应用RTAI满足了超声数据采集系统中的中断实时性要求。     

CBS算法的RTAI内核调度器设计

近年来基于双内核架构增强Linux操作系统实时性的RTAI[1](Real-Time Application Interface)在工业控制等硬实时领域已经得到了越来越多的应用.本文提出的调度器通过采用基于服务策略的CBS算法对RATI内核下的EDF调度器进行扩展,可以保证分配一定的CPU资源供Linux上的软实时应用,即使在有硬实时任务并发时也能得到处理器资源.实验结果证明了基于CBS算法扩展RTAI内核调度器的正确性.     

基于RTAI/LXRT模块开发用户空间的实时应用程序

文章介绍了基于Linux的实时操作系统RTAI的实现机制,详细剖析了RTAI系统中LXRT模块实现用户进程实时性的基本思想以及实现机制,并给出了利用LXRT模块开发用户空间实时应用程序的设计方法.     

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。     

RTAI下动态集成的资源预留调度器的设计与实现

近年来基于双内核架构增强Linux操作系统实时性的RTAI(Real-Time Application Interface)在工业控制等硬实时领域得到广泛应用。RTAI通过抢占Linux的执行来保障硬实时性,Linux被抢占的时间依赖于硬实时应用的处理器要求而每次均会有较大不同,导致Linux的执行时间不可预测,从而无法保障软实时应用的服务质量。动态集成的资源预留调度器(Dynamic Integrated Resource Reserved Scheduler,DIRRS)通过增强RTAI调度器使其支持资源预留机制,在Linux实现可动态集成的、基于服务器的调度策略,不但可以保证Linux及其以上的软实时应用,即使在有硬实时任务并发时也能得到处理器资源,而且很容易通过更换不同的服务器内核模块来实现用户自定义的调度策略。     

Linux与硬实时扩展系统——RTAI的分析与研究

Linux操作系统作为一种强大的开放的操作系统,被越来广泛的应用于后PC系统中。Linux系统本身是一个面向桌面的系统,所以其实时性能并不出色,但是可以对Linux进行实时性改造,以满足不同的实时需求。本文说明了Linux在硬实时性方面存在的不足,详细分析了Linux一种硬实时扩展系统RTAI的主要思想,对RTAI的内核结构进行了分析,并扩展了RTAI的应用范围。     

ARM＋PCL6045B的嵌入式运动控制器设计

采用ARM微处理器S3C2440A和专用运动控制芯片PCL6045B,设计了基于Linux＋RTAI的嵌入式运动控制器,建立了该运动控制器的硬件结构和软件平台;设计了运动控制的函数库,编制了应用软件,并基于实时多任务操作的需求,通过Linux＋RTAI的双内核实时系统的加载,使运动控制器具有良好的实时性。该运动控制器可以满足运动控制系统的高速、高精度的要求,具有良好的实时性、开放性和灵活性。     

Rapid controller prototyping with Matlab/Simulink and Linux

This paper presents a Rapid Controller Prototyping System based on Matlab, Simulink and the Real-Time-Workshop toolbox. Executable code is automatically generated for Linux RTAI, a hard real-time extension of the Linux Operating System. The generated code runs as a normal user space hard real-time application on a standard personal computer with the RTAI extension of the Linux Operating System. This environment can be used to quickly implement real-time controllers. Moreover, standard hardware allows the use of rapid prototyping techniques not only during development activities but also during system operation. A didactic and an industrial application are presented which demonstrate the capabilities and the performance of the environment.     

基于RTAI-Linux的飞行仿真实时管理系统

探讨基于Linux的飞行仿真实时管理系统需要解决的实时控制问题。研究Linux实时扩展的开源项目RTAI及其用户态硬实时控制方案LXRT,结合系统的开发研制分析如何利用RTAI/LXRT实现关键任务的实时控制以及实时和非实时任务的管理。最终实现的多任务飞行仿真管理系统具有良好的实时性,在1 ms, 5 ms, 10 ms仿真周期下,关键任务的最大单步误差均小于30 μs。     

基于RTAI的实时Linux系统构筑及其嵌入式程序移植

实时Linux操作系统已逐渐被人们用作嵌入式应用软件的支撑平台，它在提供了一个优异的实时可控制性的同时，也不可避免地带来了一些相关问题。本文结合基于RTAI的实时Linux系统的构筑以及在其上开发一个GPS应用程序的经验，阐述了在RTAI系统上开发应用软件中遇到的诸如程序流程控制、串口实时传输和远程控制等几个关键问题，并探讨和给出了相应的解决方法。     

基于RTAI-Linux的实时操作系统的分析与研究

本文讨论了实时操作系统的特性，分析了Linux作为实时操作系统的不足之处，深入剖析了RTAI增强Linux实时性的基本思想以及RTAI的设计与实现原理。     

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。     

基于RTAI嵌入式Linux硬实时性能研究与实现

嵌入式Linux系统由于不支持硬实时任务,限制了其在电能质量监控系统等高实时性领域中的应用。本文介绍了嵌入式Linux系统的实时性,并利用RTAI(RealTimeApplicationInterface)对嵌入式uClinux系统进行了实时性扩展,将RTAI-Lin-ux双内核系统实际应用于电能质量监控实验平台,并通过与uClinux系统的对比实验验证了该系统的硬实时性能,证明其满足电能监控领域的实时性要求。     

基于ARM的卫星定位接收机的软件设计

介绍了一种基于ARM的卫星定位接收机的实现;北斗二代卫星定位接收机作为一种高实时性嵌入式系统应用,在操作系统使用上,利用RTAI(Real Time Application Interface)对嵌入式Linux内核进行实时性扩展,组成双内核系统,再整合实时任务的应用模块一起实施于基于ARM9处理器的接收机硬件平台;通过实验验证,其满足新一代卫星定位接收机的实时性要求。     

基于RTAI/Linux的变电站微机监控装置实时性能研究

毫秒级的任务调度时延限制了标准Linux操作系统在电力系统微机监控装置中的应用。分析了操作系统自适应域环境Adeos（Adaptive Domain Environment for Operating System）的中断管道机制,利用实时应用接口RTAI（Real—Time Application Interface）对标准Linux操作系统进行实时扩展,并结合Cirrus Losic公司的基于EP9301处理器（ARM920T）的EDB9301工程开发板,设计了具有强实时性能的变电站微机监控装置。依据实时性将系统任务划分为实时任务部分和非实时任务部分,且实时任务和非实时任务通过管道（FIFOs）通信。测试数据显示,系统实时核上实时任务调度延迟在微秒级,可以满足硬实时的要求。