基于Linux的分布式因特网监视器系统的设计

文中针对监视器实时、高效的要求,提出了一种基于Linux系统的Internet监视器的设计方案.方案利用了Linux操作系统的多进程、多线程、静态和动态优先级提高监视主机实时性,以多监视主机的分布式数据处理来提高系统吞吐量.实验表明监视器具有高效、安全和可扩充性强等优点.     

基于Hi3510的车载监视系统的设计

介绍了一种以Hi3510为核心,以嵌入式Linux为操作系统的车载监视系统的设计与实现.分析了系统各组成模块的功能与实现方法,给出了系统的整体结构框图,程序主流程图和嵌入式Linux下设备驱动的加载和设备访问方法.系统调试结果证实该监视系统能够完成设计中要求的实时监视功能.     

Linux嵌入式系统的实时性分析

嵌入式应用系统通常对实时性要求较高，Linux是一个通用操作系统，将它应用于嵌入式实时环境有许多缺点和不足。文章对Linux的分时特性作了分析，对Linux的中断延迟和上下文切换性能作了测试，指出造成实时性差的原因，最后提出了改善Linux嵌入式系统实时性的方案。     

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。     

车辆信息实时监视系统的设计和实现

为了提高车辆行驶的主动安全性,降低交通事故的发生,提出了一种基于无线网络技术的车辆信息监视方法,设计并实现了车辆信息实时监视系统.该监视系统采用自行设计的多元数据交互协议与摄像头、OBD(车载自动诊断系统)信息采集模块、加速度传感器、GPS等通信,实现了对车周视频、ECU(电子控制单元)故障信息、行驶信息和位置信息的实时监视.实验结果表明,该监视系统监视效果好,实时性强.     

uC/OS和Linux的并存-基于ADEOS

嵌入式技术在各行业得到了广泛的应用,而对其功能、实时性的要求也是越来越高,围绕如何利用uC/OS的实时性能,Linux强大的网络、图形等功能,以及将两个操作系统完美结合这一课题进行讨论和研究。论文首先介绍硬实时操作系统的概念,然后考察uC/OS和Linux两种操作系统各自的优势和缺陷,在分析Linux实时化的各种方案之后,设计方案将uC/OS移植到Linux环境下,成为Linux的一个模块,使两个系统的优势互补,构造了具有硬实时性的嵌入式实时系统。     

基于Xenomai的实时Linux系统的研究

针对标准Linux操作系统实时性不好的问题,提出一种更加注重用户态的实时性且兼容多种流行实时操作系统的实时化方案,即利用Xenomai实时补丁改造标准Linux内核的实时化方案,并基于工控PC机,搭建了基于Xenomai实时补丁的实时Linux系统,并对其实时性进行了测试,测试结果表明,实时化后的操作系统具有良好的用户态、内核态以及定时器中断响应下的实时性,中断处理的最大延迟时间减小到令人满意的几十微秒级数量级,可以用于对实时性要求较高的强实时应用领域。     

机器人控制器核心设备的实时性研究

机器人控制器核心系统的实时性提高与改进是一个关键问题,结合机器人控制器的特点对操作系统平台的实时性进行分析,着重比较了Linux操作系统和改进的RTLinux实时操作系统在实时性上的区别,对机器人控制器任务采用多线程机制进行实时域和非实时域的重新划分,并提出一套实时性改造方案,完成机器人控制器的任务,最后给出了一个在RTLinux操作系统下实现硬件设备实时驱动程序的一个例子。     

嵌入式Linux的实时性改进技术

Linux本身不是一个实时操作系统,但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。文中详细介绍了广泛采用的几种将Linux改造为嵌入式Linux的实时性实现方法及其特点。同时阐述了操作系统实时性测试的几种方法,并对嵌入式Linux的发展趋势进行了展望。指出对一般基于Linux的嵌入式系统开发者而言,采用双内核法进行操作系统实时性改进是一种较好的方法。     

基于可信执行环境的嵌入式双操作系统架构研究

针对嵌入式系统对功能性与实时性的需求,提出一种双操作系统架构。基于ARM TrustZone提供的可信执行环境,构建双操作系统架构,实现通用操作系统(GPOS)与实时操作系统(RTOS)同时运行。将嵌入式系统中的任务划分为实时任务与非实时任务,使实时任务在RTOS中运行,非实时任务在GPOS中运行。在物理开发板上实现原型系统,并使用实时性测试工具对该系统进行性能评估。结果表明,该架构在提供GPOS功能性的基础上,保证了系统的实时性。     

一种机载DSP系统主控机的实时计算模型

现代机载数字信号处理（DSP）系统中的主控机是具有严格实时需求的计算环境，负责实时存储，显示和控制等重要功能，针对机载DSP系统的特殊性及其对实时计算的具体需求，提出了一种基于实时Linux技术的实时计算模型，它通过与操作系统层的实时支持相结合，实现了包括多任务并发的实时调度方法，硬实时和软实时任务协同工作机制以及实时事件驱动机制在内的完整运行环境，相对于现有的基于分时操作系统的方案，实时性能更为可靠，计算资源利用率高，相对于使用受严格许可证限制的商业实时操作系统的技术，应用开发灵活易行，软件成本更低。     

RT-ROS: A real-time ROS architecture on multi-core processors

ROS, an open-source robot operating system, is widely used and rapidly developed in the robotics community. However, running on Linux, ROS does not provide real-time guarantees, while real-time tasks are required in many robot applications such as robot motion control. This paper for the first time presents a real-time ROS architecture called RT-RTOS on multi-core processors. RT-ROS provides an integrated real-time/non-real-time task execution environment so real-time and non-real-time ROS nodes can be separately run on a real-time OS and Linux, respectively, with different processor cores. In such a way, real-time tasks can be supported by real-time ROS nodes on a real-time OS, while non-real-time ROS nodes on Linux can provide other functions of ROS. Furthermore, high performance is achieved by executing real-time ROS nodes and non-real-time ROS nodes on different processor cores. We have implemented RT-ROS on a dual-core processor and conducted various experiments with real robot applications. The experimental results show that RT-ROS can effectively provide real-time support for the ROS platform with high performance by exploring the multi-core architecture.     

基于Linux的超算系统中Windows应用程序运行环境探究

超算系统大多是基于Linux操作系统搭建的,限制了基于Windows操作系统的应用软件使用。此外,超算系统操作的高门槛使不熟悉Linux操作系统的用户望而却步,造成超算系统用户流失。基于Linux超算系统环境,探索兼顾超算系统运维管理便利性的Windows应用程序使用方法。研究通过X11转发、Wine和虚拟化等技术,为用户提供兼容超算作业调度系统Windows应用程序运行环境,同时提供安全、稳定的用户个人文件访问方法。所采用的配置方法与实例,可为具有类似需求的超算中心提供解决方案,从而拓宽用户软件应用范围,提高用户满意度。     

基于RTLinux构建机载SAR实时成像处理器嵌入式控制系统

面向地学处理的机载SAR实时成像处理器由一组连接在工业总线上的数据处理板和一个嵌入式主控子系统构成，成像处理器的总体设计对主控系统的实时性，稳定性及可扩展性提出了严格的要求，比较了传统的嵌入式工业控制系统的设计方法，设计并实现一个基于廉价的PC与RTLinux的主控系统，分析了主控系统的两个重点；DSP宿主环境和RTLinux下的混合任务集，并通过给出一个RTLinux与Linux调度精度和误差的对比试验及其结果，证明了基于RTLinux的主控系统对支持细粒度调度方面的优越性。     

A Scheduling Extension Scheme of the Earliest Deadline First Policy for Hard Real-Time Uniprocessor Systems Integrated on Posix Threads Based on Linux

The Linux operating system has been employed to execute numerous real-time applications. However, it is limited to support soft real-time systems by two scheduling policies: First-In-First-Out and Round Robin. For real-time systems with critical constraints, the soft real-time support and these scheduling policies are still insufficient. In this work, the Earliest Deadline First scheduling policy, which has been shown in theory to be an optimal one in uniprocessor systems, is introduced as an extension of the Linux kernel. This policy is implemented into the real-time class, without the necessity of defining an additional class. The Linux kernel affords capabilities of a hard real-time operating system by an RT-Preempt patch, enabling the use of Linux to implement hard realtime systems. The integration is compliant with the POSIX real-time and thread standards, ensuring applications portability, employing the GLIBC library. In order to validate the proposed implementation, a set of experiments is conducted, showing that a real-time system that cannot be feasibly scheduled using existing policies, attains feasibility when it is scheduled using the integrated Earliest Deadline First policy.     

基于无线通信的远程监控终端系统

针对工业应用领域越来越多的要求无线监控系统具有实时图像采集、处理及传输功能的现状,文中介绍了一种基于CDMA/GPRS移动通信平台,数据采集和集成功能强大的无线工业监控终端系统的研制和开发;系统以ARM920T架构的处理器为核心,采用了Linux实时操作系统以高可靠性及灵活性完成了对工业现场实时图像和数据的采集、编码及上传等管理功能;在环保领域的成功应用表明所设计的无线工业监控终端运行稳定,性能优良.     

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。     

基于Arcadia方法的民机信息系统架构设计

传统的基于文档的系统工程是目前民机研制的主要研制方法,存在需求获取不清晰、不同层级的需求与设计不一致、难以追溯以及设计方案更改难度大等问题。结合Arcadia方法和Capella建模工具,提出基于Arcadia的民机机载系统基于模型的系统工程研究方法。通过集成运行、系统、逻辑和物理的视景,构建了特定场景下的机载系统模型。研究表明,基于Arcadia的民机机载系统能够有效避免传统的基于文档式需求的风险和问题,保证了系统架构与需求分析的紧密融合。     

基于VxWorks的随动监控系统

分析了嵌入式实时操作系统VxWorks及其开发环境Tornado的结构和特点。应用其强实时性和多任务调度、任务间通信的机制，提出了一种基于VxWorks的随动监控系统设计实现方案。