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MINIGUI的楼宇安全系统的控制界面开发

Linux操作系统以其实时、可裁剪、稳定、源代码公开等特性在基于嵌入式微机系统的控制领域里得到了广泛的应用。本文介绍了如何使用MiniGUI建立楼宇安全系统多层菜单图形控制界面的方法,不但能为控制提供友好的图形界面,而且以MiniGUI轻量级的特点使Linux的实时性得到充分的发挥。     

基于MINIGUI的高速上芯机控制界面开发

Linux操作系统以其实时、可裁剪、稳定、源代码公开等特性在基于嵌入式微机系统的控制领域里得到了广泛的应用。论文介绍了使用MiniGUI建立复杂的高速上芯机多层菜单图形控制界面的方法,不但能为控制提供友好的图形界面,而且以MiniGUI轻量级的特点使Linux的实时性得到充分的发挥。     

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。     

一种基于改造时钟系统的Linux实时化方案

Linux是一种通用操作系统,但不适合实时应用。针对上述问题,通过对Linux时钟系统管理方面的研究,提出一种针对时钟的改进策略,以此为基础,根据实时应用的特点设计高精度定时器。实验证明,改进方案能有效提高Linux的时钟精度,满足实时方面的需求。     

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。     

Linux系统中实时仿真程序时间精确性分析

随着Linux操作系统内核的不断改进和升级,其实时性能逐渐能够满足大部分控制系统的需求;同时Linux操作系统免费开放了其内核源代码,因此可以通过对其内核源代码的分析来更加深入、精确掌握Linux定时测量机制。该文详尽介绍了与Linux定时测量相关的各种内核机制,并以具体的仿真程序为例,针对不同的运行环境（是否有网络数据传输,实时仿真程序设置为定时器方式还是单进程方式）,逐步分析Linux系统下实现的实时仿真的方法、Linux内核执行仿真进程的步骤以及定时测量的精确性,为Linux系统平台上的实时仿真应用提供精确的参考指标和最优实现方案。     

基于Linux的视频采集系统的研究

Linux操作系统由于其开源性,精简而高效的内核,丰富的网络性能以及对多种处理器结构的支持,使其在嵌入式领域得到了广泛的应用。利用Linux操作系统实现网络视频监控、可视电话和视频会议等应用已经成为可能,而实时获得视频数据是实现这些应用的必要前提。文章对Linux下的视频采集技术进行了详细的分析,介绍了Video4Linux编程接口的使用方法,并以使用USB摄像头采集图像为例,给出了Linux下视频采集的主要流程以及核心代码。     

一种基于Linux操作系统下时钟系统的改进机制

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受到了越来越多人的关注。考虑到Linux目前的时钟粒度仍然粗糙,它将直接影响到整个内核的实时性能,文中提出了一种基于Linux操作系统下时钟系统的改进机制,找出修改时钟系统提高实时性的具体方法。实验结果显示,所作改进以不大的代价有效地提高了Linux的实时性能。     

Linux实时抢占补丁研究及实时性能测试

准确的量化数据可作为评测及选择实时Linux系统的参考依据。研究实时Linux系统中实时抢占补丁的关键特性,提出一种代码插桩的实时性能评测方法。在增加实时抢占补丁的Linux操作系统上加载运行测试程序,利用测试程序关键位置的代码探测段来获取运行系统中的重要信息,以完成实时性能的评测。对基于数控平台上该实时系统的中断响应时间和上下文切换时间等评测指标进行测试,结果表明,与标准Linux系统的评测指标相比,该系统的中断响应时间和上下文切换时间分别约减少10%和99%,达到了硬实时系统的要求,满足数控应用的实时需求。     

Linux虚存机制在嵌入式系统背景下的分析

在嵌入式应用领域里，从因特网设备到专用控制系统，Linux操作系统前景都很光明，但Linux虚拟内存管理机制对于一个嵌入式系统来讲往往是多余的，更重要的是影响系统的实时性能，对Linux的虚拟内存管理机制进行了分析，并从源码级提出了一种改进方案，以适用于嵌入式Linux。     

基于嵌入式实时Linux的远程监控系统

提出了一种基于嵌入式实时Linux的设备远程监控系统,重点针对现有远程监控系统体积、实时性问题加以改进。在自行研发的操作系统基础之上,一方面实现了嵌入式Internet技术;另一方面满足了系统硬实时性需求,为故障的实时预报、诊断、控制提供了强有力的支持。     

基于Linux的嵌入式工业测控系统

该文针对当前工业控制领域网络控制技术的快速发展，给出了一种应用于测控系统的基于Linux的嵌入式系统的设计方案。利用Linux自身提供的条件编译系统，初步解决了Linux作为嵌入式操作系统面临的一些问题。并利用实时应用接口（RTAI）来增强Linux的实时性，引入实时硬件抽象层结构（RTHAL），利用Linux的内核模块机制提供实时服务和完成实时任务，解决了LinuX实时性不足的问题。通过数据采集程序的实现给出了在RTAI-Linux环境下开发实时应用程序的设计方法。     

基于Linux的嵌入式工业测控系统

该文针对当前工业控制领域网络控制技术的快速发展,给出了一种应用于测控系统的基于Linux的嵌入式系统的设计方案。利用Linux自身提供的条件编译系统,初步解决了Linux作为嵌入式操作系统面临的一些问题。并利用实时应用接口(RTAI)来增强Linux的实时性,引入实时硬件抽象层结构(RTHAL),利用Linux的内核模块机制提供实时服务和完成实时任务,解决了Linux实时性不足的问题。通过数据采集程序的实现给出了在RTAI-Linux环境下开发实时应用程序的设计方法。     

嵌入式Linux操作系统的实时性研究

随着嵌入式系统在实时领域的广泛应用,对嵌入式操作系统在实时性方面提出了新的要求。作为构建嵌入式操作系统宠儿的Linux系统在实时性方面的缺陷成为了亟需解决的问题,研究者们对Linux的实时性改进提出了很多好的方法。其中既有从以前的实时系统继承下来的,也有为Linux专门设计的。文中对其中的主要方法进行了概括总结,最后提出运用AOP提高Linux系统实时性的设想。     

基于Linux on ITRON混血操作系统结构的研究

“Linux on ITRON”是一个正在研究的混血操作系统结构，该结构把Linux与符合ITRON规范的操作系统相结合。目的是有效地复用已经存在的Linux环境的软件，同时又能将系统在符合ITRON规范的操作系统移植。该文对此结构进行了评价，并针对该结构下Linux中断丢失问题对系统结构进行了改进，给出了新结构下解决该问题的实现方法。     

Deadline scheduling in the Linux kernel

During the last decade, there has been a considerable interest in using Linux in real‐time systems, especially for industrial control. The simple and elegant design of Linux guarantees reliability and very good performance, while its open‐source license allows to modify and change the source code according to the user needs. However, Linux has been designed to be a general‐purpose operating system. Therefore, it presents some issues like unpredictable latencies and limited support for real‐time scheduling. In this paper, we present our experience in the design and implementation of the real‐time scheduler that has been recently included in the Linux kernel. The scheduler is based on the Resource Reservation paradigm, which allows to enforce temporal isolation between the running tasks. We describe the genesis of the project, the challenges we have encountered, the implementation details and the API offered to the programmers. Then, we show the experimental results measured on a real hardware. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd.     

Linux实时化研究

本文根据Linux和实时操作系统的特点，分析了国外几种典型的实时化Linux的实现思想，讨论了其实时特性和调度特点，并展望了Linux实时化的研究工作。     

基于Linux和S3C2440的GPC控制器设计

为克服网络控制系统中时延对系统性能的影响,提出了一种基于嵌入式Linux的广义预测控制器（GPC）的设计方案。该方案构建了以ARM9处理器S3C2440A为核心、运行Linux操作系统的嵌入式控制器平台,并通过Boa Web Server实现使用Browser/Server对控制器进行远程访问和参数调整。同时针对网络延迟采用GPC算法,对控制系统的时延进行软件补偿,以实现对被控对象的实时控制。