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Linux操作系统实时性测试及分析

在特定平台上对Linux的实时性重要指标:中断响应和上下文切换开销加以测试并分析,为Linux嵌入式中  (本文共3页) 阅读全文>>

南京理工大学
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监护仪Linux系统的实时性研究

监护仪是将患者的各种生理信息提取出来,进行分析判断,帮助医护人员对患者病情进行检测和防护的医疗设备。监护仪进行监测时,要根据不同的采样频率对生理参数分别进行采集,同步在屏幕上显示波形,对超出报警限制的数值做出预警。Linux作为一类常用的通用操作系统,有不可替代的优点,但是当用于嵌入式系统时,还需要对它的实时性进行改造。本文以通用电气医疗公司监护仪项目开发为研究内容,论述了提高嵌入式Linux系统实时性的方法。首先在Linux内部打补丁,改变了他的中断方式,从不可抢占式内核修改为可抢占内核,精简了Linux内核,提高了效率;然后在外部设计了一个专门处理实时数据的模块,称之为UMBC。UMBC可以降低实时数据对Linux的访问频率,从而有效地减少了Linux的负荷。它是连接各个生理参数之间的数据采集模块,根据不同参数的采样频率,利用485总线分别通信,然后将采集到的数据进行判断后,通过USB,按照优先级顺序决定与Linux的通信频...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

基于Linux实时扩展的嵌入式数控系统研究与开发

嵌入式数控系统是嵌入式技术在现代数控领域的应用,它集嵌入式、机械制造、计算机、信息处理、自动控制、机电一体化等多种技术于一体,是数控系统一个重要的研究和发展方向。为了满足数控系统多任务、强实时性的功能需求,目前大多嵌入式数控系统采用“嵌入式处理器+运动控制器”的双CPU结构形式,其强实时性任务功能主要在下位机的运动控制器中实现,因此对运动控制器性能要求非常高,导致其开发难度较大、开发周期较长。为此,本文充分利用当前嵌入式主机的优良特性及开发的便利性,尝试将系统强实时性的任务功能在上层主机中实现,而将下层运动控制器简化为一个带精插补器的运动控制接口。本文设计研究了一款以PC104嵌入式板卡为主处理单元的单CPU嵌入式数控系统,并通过Linux实时扩展在上层实现其多任务、强实时性的数控功能。主要研究工作和成果如下:1.详细分析了嵌入式数控系统在硬件上的要求,特别是对硬件的实时性需求。设计构建了以PC104嵌入式板卡为主处理单元的,以...  (本文共86页) 本文目录 | 阅读全文>>

华中科技大学
华中科技大学

托卡马克装置等离子体控制系统实时技术研究

托卡马克装置中,等离子体控制是一项重要的基础性工作,作用是快速精准地对等离子体的各项参数进行实时控制,并且涉及到多种控制算法以及多个系统之间的协调运作,是托卡马克装置运行和深入的物理实验的前提和基础。现代托卡马克装置中,等离子体控制系统通常是一个由多个子系统通过各种网络连接起来构成的复杂实时控制系统。实时控制技术是等离子体控制系统的关键技术,是数据采集、实时反馈计算、联锁保护、实时数据传输等功能的重要基础。本文根据等离子体控制系统实时控制软件开发的需求,设计并开发了一个灵活的跨平台、多线程、模块化的实时软件框架(JRTF)。该软件框架使用C/C++开发,可以运行于Linux、Windows、QNX操作系统,并且将各个功能模块封装成类,实现了多线程、线程调度、线程间通信、高精度定时器、日志、网络通信、数据库等功能。该软件框架在操作系统和控制算法之间建立了一个明显的边界,开发人员只需重点关注控制算法,其他所有的任务都可以通过框架内提...  (本文共205页) 本文目录 | 阅读全文>>

长安大学
长安大学

基于嵌入式Linux的车载终端系统研究与实现

车载终端系统作为现代智能交通领域的一项基础研究内容,融合了嵌入式技术、无线通信技术、GPS定位技术、地理信息系统、无线传感技术等多个领域的知识,能够实现对车辆及运载货物的在途实时监测,从而为公路交通运输安全及事故的应急处理救援提供有力的保障。论文以危险化学品公路运输的在途实时监测为背景,研究开发了一种基于嵌入式Linux的车载终端系统。首先,论文围绕面向危险品状态监测的车载终端系统的功能需求和设计方案,在进行车载终端系统的操作系统核心移植、根文件系统设计和LCD设备驱动开发的基础上构建了车载终端的操作系统;其次,结合车载终端系统软件设计方案,在分析研究QT/E开发技术、Linux下串口控制方法、SQLITE存储技术和MIF地图数据提取及重绘方法等技术的基础上,完成了车载终端系统各功能模块的设计;然后,针对嵌入式Linux应用于车载终端系统存在的实时性不足的问题,重点研究了Linux的任务调度机制,提出了基于改进LSF算法的Lin...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

Linux操作系统实时性研究与应用

随着计算机技术、通信技术和消费电子技术的快速发展,实时系统得到了包括航天、军事、工业控制等行业广泛的应用,这些应用要求可预测性和实时性,而其中实时操作系统的性能对整个系统有着重要的影响,成为近年来的一个研究热点。Linux凭借其廉价、稳定、可移植性好等优势,得到了迅速的普及和应用。Linux系统作为通用操作系统,侧重于公平性和系统吞吐量,在实时性方面有些缺陷。虽然与Linux 2.4内核相比,Linux 2.6内核使用了一些新的技术,如可抢占内核、O(1)调度算法等,但在实时性方面还是有些欠缺,试待改进。本文首先从整体的高度对Linux操作系统进行介绍,包括Linux操作系统的结构以及内核的架构、组成等。在涉及操作系统实时性因素方面,重点分析了调度算法、可抢占性内核以及优先级反转等。在此基础上,分析了Linux操作系统实时性不足的原因。首先,针对外部中断会导致内核立即停止正在执行的实时任务,转而执行中断处理,这导致了实时任务执行...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>