检索结果-内蒙古大学图书馆

提出一种基于普通内核+RTLinux+抢占内核补丁的三核Linux实时化改造方案,并将其应用于故障录波器。研究了该三核操作系统的工作原理,采用双缓存技术提高前后台之间通信的实时性。运用Stress-Kernel RPM包和Amlat软件测试了该嵌入式Linux的实时性能,最大实时响应时间为1.2 ms,99.999%的中断响应时间都小于1 ms。仿真测试结果表明该三核Linux平台能满足故障录波的实时性处理要求。

关键词：嵌入式系统实时化改造 Linux RTLinux 抢占式内核故障录波器

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面向实时系统的抢占式任务切换方法研究

面向实时系统的抢占式任务切换方法研究

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作者：蔡雪亮东北大学

学位级别：硕士

实时操作系统由于广泛的应用受到越来越多的重视。实时操作系统根据工作方式可以分为抢占式调度和非抢占式调度。在非抢占式调度内核中任务切换发生在任务完成、取消或等待消息时。而在抢占式调度内核中,任务切换除了发生在上述情况外,... 详细信息

实时操作系统由于广泛的应用受到越来越多的重视。实时操作系统根据工作方式可以分为抢占式调度和非抢占式调度。在非抢占式调度内核中任务切换发生在任务完成、取消或等待消息时。而在抢占式调度内核中,任务切换除了发生在上述情况外,还发生在高优先级任务被激活时,这是为了快速响应高优先级任务。可见,任务切换是不可避免的,是实现多任务共享一个CPU的最基本保证。由于抢占式内核在资源利用率和快速响应高优先级任务方面具有巨大的优势,因此大多数实时内核都支持抢占式调度。但是快速响应高优先级任务也给实时系统带来额外的开销,这些开销包括保存当前运行任务的上下文和加载新任务的上下文。抢占式内核中的抢占不考虑当前任务的运行状态。如果当前运行任务将要完成,新释放的高优先级任务截止期又不是非常紧迫,那么由于高优先级任务的无理抢占,则使低优先级任务被延期且有可能错过截止期,系统因此增加了任务切换次数还浪费了CPU的资源。而在非抢占调度内核中,如果调度时机选择合理,那么系统将会运行流畅、资源利用率高且开销较少。针对上述情况,本文充分考虑任务集完成松弛时间和任务受保护时间,将抢占式内核调度时机的选择标准改为以优先级为主,以任务受保护时间为辅的策略,即当正在运行的任务的剩余执行时间小于该任务的受保护时间时,不做任务切换；相反,如果该任务的剩余执行时间大于它的受保护时间时,再比较优先级,调度当前就绪队列中优先级最高的任务。最后,编写了基于优先级的抢占式调度模拟程序和基于改进调度算法的调度模拟程序,并进行实验比较。实验结果表明,改进的调度算法明显减少了任务切换次数并且所有任务都在截止期内产生了有价值的结果。

关键词：实时操作系统抢占式内核非抢占式内核任务切换受保护时间

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嵌入式Linux2.6的实时化分析与改进

嵌入式Linux2.6的实时化分析与改进

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作者：张磊哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

作为最主要的开放源码软件之一,Linux因具有内核源码公开、性能稳定、兼容UNIX、支持多种处理器、网络功能强、安全性高、内核可以剪裁等一系列优点,正迅速进入实时控制领域。但Linux毕竟是通用操作系统,以满足大多数用户需要为目的,本... 详细信息

作为最主要的开放源码软件之一,Linux因具有内核源码公开、性能稳定、兼容UNIX、支持多种处理器、网络功能强、安全性高、内核可以剪裁等一系列优点,正迅速进入实时控制领域。但Linux毕竟是通用操作系统,以满足大多数用户需要为目的,本身还无法满足一般的实时应用。尽管2.6内核较2.4作出了巨大改进,主要有包括支持大部分POSIX标准中的实时功能、多任务、多线程、可抢占内核、O(1)进程调度算法等。但是,Linux的实时性能还是比较差,不能保证实时任务的响应时间。本文研究如何使Linux2.6满足硬实时的要求,以更加适应嵌入式领域的需求。论文分析了Linux2.6内核源代码,特别对进程调度机制、中断机制、抢占式内核、定时器等几个主要方面做了深入的分析。在此基础上,针对2.6内核实时性不足的三个方面提出了改进方案,并加以实现。首先,针对系统在繁重网络负载和I/O负载下实时任务难以实施的情况,提出中断线程化的方案;其次,引入经典的动态实时调度算法-最小空闲时间优先算法(LLF算法),将其与Linux2.6进程调度结构相结合,以弥补Linux2.6内核进程调度机制缺乏实时调度功能的不足,在保持了原有系统O(1)调度特性的同时,有效地增强了其实时调度功能;第三,针对Linux2.6时钟粒度粗糙的缺点,受Kurt-Linux的时钟机制改造思想的启发,将单次触发模式(One-Shot Mode)引入到Linux2.6定时器中,并且结合“最小空闲时间优先算法”巧妙设置了新的时钟机制。改进后系统在保持原有负载能力的基础上达到了微秒级的时钟精度。本文最后对Linux2.4内核、Linux2.6内核和改进系统在中断响应时间、上下文切换时间这两个实时性关键指标上进行了对比测试。测试结果表明,改进后的Linux2.6内核在实时性能方面有了进一步的提高,更加适用于嵌入式高实时性应用的开发。

关键词：嵌入式Linux 抢占式内核中断线程化定时器

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嵌入式μCLinux操作系统研究与实时性改进

嵌入式μCLinux操作系统研究与实时性改进

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作者：冉祥金哈尔滨工程大学

学位级别：硕士

嵌入式系统应用的迅速增长导致了嵌入式操作系统的应用越来越广泛。μCLinux作为嵌入式操作系统，继承了Linux的优良传统，在嵌入式领域得到了广泛的应用。但是由于嵌入式系统多为实时系统，要求嵌入式操作系统具有一定的实时性，而μCL... 详细信息

嵌入式系统应用的迅速增长导致了嵌入式操作系统的应用越来越广泛。μCLinux作为嵌入式操作系统，继承了Linux的优良传统，在嵌入式领域得到了广泛的应用。但是由于嵌入式系统多为实时系统，要求嵌入式操作系统具有一定的实时性，而μCLinux本身并不关注实时性，所以这也在一定程度上影响了μCLinux在嵌入式领域的发展。目前存在两种方案对μCLinux的实时性进行扩展，一种是采用双内核法，另一种是直接修改内核法。本文主要研究直接修改内核来增强μCLinux实时性能的方案。首先，本文介绍了μCLinux操作系统，详细研究了μCLinux针对Linux系统所做的修改，并分析了μCLinux缺少实时性的原因。然后对μC／OS-Ⅱ与Monta Vista Linux的实时性能进行了分析。接着本文重点论述了对μCLinux进行实时性改造的实现过程，借鉴Monta Vista公司对Linux实时性的改造策略，并针对本课题所使用的硬件平台对这一策略进行了改进，将μCLinux改造为一个抢占式内核。这样，高优先级的任务到来时能迅速抢占正在执行的低优先级任务。在本文的最后，分析了将μCLinux内核移植到以S3C4510B为代表的ARM7TDMI处理器上的过程，并且对改造后内核的配置进行了描述，然后使用Lmbench测试程序测试μCLinux新内核的上下文切换延迟，分析新内核的实时性能。测试结果表明，改造后的新内核具有了实时性，能满足实时系统的相关需求。

关键词：嵌入式系统 μCLinux 实时抢占式内核移植

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嵌入式Linux2.6的实时性研究与改进

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电脑知识与技术 2010年第5期6卷 3531-3533页

作者：张磊修建新黑龙江东方学院黑龙江哈尔滨150001

该文研究如何使Linux2.6满足硬实时的要求,以更加适应嵌入式领域的需求。论文分析了Linux2.6内核源代码,在此基础上,针对2.6内核实时性不足的三个方面提出了改进方案。首先,在中断机制方面,提出中断线程化的方案;其次,在调度机制方面,... 详细信息

该文研究如何使Linux2.6满足硬实时的要求,以更加适应嵌入式领域的需求。论文分析了Linux2.6内核源代码,在此基础上,针对2.6内核实时性不足的三个方面提出了改进方案。首先,在中断机制方面,提出中断线程化的方案;其次,在调度机制方面,最小空闲时间优先算法;第三,将单次触发模式引入到Linux2.6定时器中,并且结合＂最小空闲时间优先算法＂巧妙设置了新的时钟机制。

关键词：嵌入式系统抢占式内核中断线程化定时器

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EDF调度算法在Linux2.6上的实现

引用

西南民族大学学报（自然科学版） 2008年第4期34卷 787-790页

作者：张奎良张钟澍马晓庆成都信息工程学院计算机系成都610225

Linux 2.6对以往以Linux2.4为代表的传统内核进行了诸多方面的改进,尤其是新的调度器、抢占式内核和O(1)调度算法的引入,使Linux在实时性能方面有了很大的提高.但传统的时间片轮转和先进先出算法毕竟有它自身的局限性.本文阐述了如何将... 详细信息

Linux 2.6对以往以Linux2.4为代表的传统内核进行了诸多方面的改进,尤其是新的调度器、抢占式内核和O(1)调度算法的引入,使Linux在实时性能方面有了很大的提高.但传统的时间片轮转和先进先出算法毕竟有它自身的局限性.本文阐述了如何将优秀的实时调度算法——最早截止期限优先动态调度算法(EDF)引入linux2.6的内核中,将其改造成实时性能更强更适合嵌入式应用的系统.文章最后介绍了对改造后的系统所进行的检验,实验结果证明改进后的实时性能相对原来的linux2.6版本有明显的提高.

关键词： EDF 抢占式内核调度动态

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一种任务运行系统、方法及计算设备

一种任务运行系统、方法及计算设备

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作者：钟俊 430206 湖北省武汉市东湖新技术开发区高新大道999号未来科技城B5栋11层(自贸区武汉片区)

本发明公开了一种任务运行系统、方法及计算设备，系统包括抢占式内核、中断预处理模块、布置在中断预处理模块之上的实时运行时域和通用运行时域，其中，中断预处理模块响应于硬件产生的中断信号，根据中断类型将中断信号发送至对应的... 详细信息

标准号: CN114579285A

本发明公开了一种任务运行系统、方法及计算设备，系统包括抢占式内核、中断预处理模块、布置在中断预处理模块之上的实时运行时域和通用运行时域，其中，中断预处理模块响应于硬件产生的中断信号，根据中断类型将中断信号发送至对应的运行时域进行处理；实时运行时域在接收到中断信号时，打断正在执行的实时性任务并进行中断处理，从实时性任务队列中获取紧急程度最高的实时性任务，以便立即执行紧急程度最高的实时性任务；通用运行时域在接收到中断信号时，从计算型任务队列中获取最高优先级计算型任务，打断低优先级计算型任务并进行中断处理，以便立即执行最高优先级计算型任务。根据本发明的技术方案，能实现混合运行实时性任务和计算型任务。

关键词：实时性中断信号中断预处理模块优先级计算运行时任务队列实时运行中断处理计算型时域打断抢占式内核计算设备任务运行中断类型通用发送响应

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