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实现Linux操作系统tickless运行的方法研究
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作者 郑会吉 汪光森 甘波 《海军工程大学学报》 北大核心 2025年第3期99-104,112,共7页
实时仿真等应用场景需要实时任务运行时不受干扰,而tick中断是操作系统中的典型中断之一,会对实时任务造成严重干扰。虽然现代Linux内核支持的Adaptive-ticks特性可以减少tick中断,但通过测试发现,仅配置Adaptive-ticks特性还不能完全... 实时仿真等应用场景需要实时任务运行时不受干扰,而tick中断是操作系统中的典型中断之一,会对实时任务造成严重干扰。虽然现代Linux内核支持的Adaptive-ticks特性可以减少tick中断,但通过测试发现,仅配置Adaptive-ticks特性还不能完全消除实时任务运行时的tick中断。针对此问题,提出了一种内核配置优化方法,该方法基于Adaptive-ticks特性以及对5.4.87版本Linux内核源码的分析,只需添加配置参数而不用修改内核即可实现操作系统tickless运行。实验验证结果表明:连续测试2 h内未发现tick中断且最大抖动被控制在百ns级,证明了该方法的可行性。 展开更多
关键词 linux操作系统 Adaptive-ticks 实时系统
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基于Cortex-M4内核的RT-Thread上下文切换机制剖析
2
作者 徐丽华 王宜怀 奚圣鑫 《计算机应用与软件》 北大核心 2025年第1期213-216,302,共5页
RT-Thread是源码公开的国产嵌入式实时操作系统。基于Cortex-M4内核,对RT-Thread通过底层PendSV中断进行上下文切换的过程进行了剖析,从指令级别对上下文切换的实现机制进行了研究,为深入理解内核调度机制的实现提供了参考,也为RT-Threa... RT-Thread是源码公开的国产嵌入式实时操作系统。基于Cortex-M4内核,对RT-Thread通过底层PendSV中断进行上下文切换的过程进行了剖析,从指令级别对上下文切换的实现机制进行了研究,为深入理解内核调度机制的实现提供了参考,也为RT-Thread的应用与推广提供了技术基础。 展开更多
关键词 嵌入式实时操作系统 RT-THREAD 任务调度 上下文切换
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Linux内核的实时支持的研究与实现 被引量:45
3
作者 邹勇 王青 李明树 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2002年第4期466-472,共7页
目前嵌入式计算的发展对实时多任务操作系统(RTOS)的需求日益迫切,而Linux内核的实时支持研究为迎合这种需求提供了新的可能性.通过从中断控制、实时调度策略、内核抢占机制及细粒度定时器几方面深入研究与实现了Linu... 目前嵌入式计算的发展对实时多任务操作系统(RTOS)的需求日益迫切,而Linux内核的实时支持研究为迎合这种需求提供了新的可能性.通过从中断控制、实时调度策略、内核抢占机制及细粒度定时器几方面深入研究与实现了Linux内核的实时支持,以使之成为一个较为完善的RTOS.通过把实时部分设计为可配置单元,以保留Linux原有系统支持及API.另外,为扩展系统适用范围,提出了可支持多实时调度策略的二阶段调度方案,同时指出了当前方案的不足和今后的研究方向. 展开更多
关键词 linux 内核 实时调度策略 实时多任务操作系统 嵌入式计算
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一个基于Linux的嵌入式实时操作系统 被引量:31
4
作者 刘云新 张尧学 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第7期64-66,85,共4页
在分析Linux和嵌入式实时操作系统的基础上,介绍了一个基于Linux的嵌入式实时操作系统:SOPCA。
关键词 linux 嵌入式实时操作系统 应用程序 图形用户界面
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基于Xenomai的实时嵌入式Linux操作系统的构建 被引量:21
5
作者 韩守谦 裴海龙 王清阳 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第1期96-98,102,共4页
为了便于在ARM平台构建嵌入式实时Linux操作系统,设计了一种简单高效的实时化Linux方案。采用ARMXScale系列中的PXA270作为硬件平台,利用Xenomai实时化方案改造标准Linux内核,构建基于Xenomai的实时嵌入式操作系统,并设计实验测试系统... 为了便于在ARM平台构建嵌入式实时Linux操作系统,设计了一种简单高效的实时化Linux方案。采用ARMXScale系列中的PXA270作为硬件平台,利用Xenomai实时化方案改造标准Linux内核,构建基于Xenomai的实时嵌入式操作系统,并设计实验测试系统用户态程序与内核态程序的实时性指标。实验结果表明,基于Xenomai的实时嵌入式Linux操作系统具有良好的用户态实时性和优秀的内核态实时性,可分别用于实时性要求不高的软实时任务和实时性要求很高的硬实时任务。 展开更多
关键词 ARM PXA270 XENOMAI 实时linux 嵌入式
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一种基于时钟粒度细化的Linux实时化方案 被引量:13
6
作者 李小群 赵慧斌 +1 位作者 叶以民 孙玉芳 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期734-740,共7页
时钟精度直接影响到任务能否被及时响应和调度 ,作为一个分时系统 ,Linux的 10ms周期性时钟粒度是必要而且合适的 但是实时系统一般都要求微秒级的响应精度 ,显然Linux的时钟粒度过于粗糙 然而简单地提高时钟频率意味着时钟中断的相应... 时钟精度直接影响到任务能否被及时响应和调度 ,作为一个分时系统 ,Linux的 10ms周期性时钟粒度是必要而且合适的 但是实时系统一般都要求微秒级的响应精度 ,显然Linux的时钟粒度过于粗糙 然而简单地提高时钟频率意味着时钟中断的相应处理过程将占用过多的处理器时间 ,从而使得整个系统的有效利用率急剧下降 为了改进Linux的实时性能 ,讨论了基于Linux的实时操作系统RFRTOS中的时钟粒度细化方案 展开更多
关键词 linux 实时操作系统 时钟粒度
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提高嵌入式Linux时钟精度的方法 被引量:7
7
作者 王霞 马忠梅 +2 位作者 何小庆 江文瑞 黄武陵 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第23期70-72,96,共4页
突破Linux内核在实时应用方面的缺陷主要体现在增加Linux内核的可抢占性、细化时钟粒度和调度算法上。该文从时钟精度的角度出发,介绍了目前流行的嵌入式操作系统在实时性方面的改进方法,分析了MontaVista Linux采用的高精度定时器HRT... 突破Linux内核在实时应用方面的缺陷主要体现在增加Linux内核的可抢占性、细化时钟粒度和调度算法上。该文从时钟精度的角度出发,介绍了目前流行的嵌入式操作系统在实时性方面的改进方法,分析了MontaVista Linux采用的高精度定时器HRT机制的原理、HRT对Linux内核的改造方法及其在ARM平台上的实现方法等。 展开更多
关键词 嵌入式linux 时钟精度 高精度定时器 实时系统 ARM
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强实时性Linux内核的研究与设计 被引量:9
8
作者 王继刚 顾国昌 +1 位作者 徐立峰 李翌 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第12期1932-1934,1947,共4页
实时应用领域的发展对多任务实时操作系统(real-time operating system,RTOS)的需求迫切,增强标准Linux系统的实时性能,使其具有强实时特性,是当前RTOS研究领域的热点。分析了影响Linux实时性能的因素,比较了目前流行的增强标准Linux实... 实时应用领域的发展对多任务实时操作系统(real-time operating system,RTOS)的需求迫切,增强标准Linux系统的实时性能,使其具有强实时特性,是当前RTOS研究领域的热点。分析了影响Linux实时性能的因素,比较了目前流行的增强标准Linux实时性能的方法,从内核的体系结构、调度策略、抢占机制等方面深入研究并设计了强实时性Linux内核-KLinux。实验结果表明,所作设计改进能有效地提高Linux内核的实时性能,可以满足强实时系统的需求。 展开更多
关键词 实时操作系统 linux 可抢占核心 对称多处理 实时计算
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基于Linux的实时操作系统设计 被引量:16
9
作者 马毅 李霞峰 盛焕烨 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2001年第23期109-110,176,共3页
Linux已经成为了当今最流行的操作系统之一。文章详细分析了Linux操作系统在调度和中断中的一些实时性特征,并就调度,微时钟,内核抢先提出了改进方案,以进一步提高Linux操作系统的实时性。
关键词 linux 实时操作系统 调度算法 中断处理 进程 UNIX
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基于嵌入式实时Linux的远程监控系统 被引量:13
10
作者 崔珂 吴镇炜 刘明哲 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2005年第10期95-97,共3页
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... 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。 展开更多
关键词 远程监控linux RTAI UClinux 嵌入式 实时 INTERNET
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Linux实时调度方案的设计与实现 被引量:6
11
作者 李小群 赵慧斌 +1 位作者 叶以民 孙玉芳 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2003年第5期728-733,共6页
作为一个分时系统 ,Linux的设计目标为提高吞吐率和平均响应时间 ,因此采取了基于时间片的调度策略 ,显然这种机制无法保证实时任务得到及时响应和调度 为了改进Linux操作系统的实时性能 ,探讨了基于Linux的实时操作系统RFRTOS中的实时... 作为一个分时系统 ,Linux的设计目标为提高吞吐率和平均响应时间 ,因此采取了基于时间片的调度策略 ,显然这种机制无法保证实时任务得到及时响应和调度 为了改进Linux操作系统的实时性能 ,探讨了基于Linux的实时操作系统RFRTOS中的实时调度机制 实验验证 ,所做改进有效地提高了Linux的调度精度 。 展开更多
关键词 linux 实时操作系统 预留资源 资源集 实时调度 SMP
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嵌入式Linux实时性方法 被引量:7
12
作者 胡志刚 MAHAMMED M E +1 位作者 余正军 吴运星 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期638-642,共5页
针对Linux进程调度策略存在中断封锁时间过长、非抢占式的Linux内核,以及耗尽式的、机会均等的调度方式这3个不利于实现实时性的不足,提出提高嵌入式Linux实时性的方法,实现实时Linux系统(RTLinux)的调度算法及其他部分功能,并采用LMbe... 针对Linux进程调度策略存在中断封锁时间过长、非抢占式的Linux内核,以及耗尽式的、机会均等的调度方式这3个不利于实现实时性的不足,提出提高嵌入式Linux实时性的方法,实现实时Linux系统(RTLinux)的调度算法及其他部分功能,并采用LMbench测试系统对改进的RTLinux和通用Linux的上下文切换时间进行对比测试。研究结果表明,改进的RTLinux有效地提高了嵌入式Linux的实时性。 展开更多
关键词 嵌入式linux 实时 进程调度 内核
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Linux嵌入式系统的实时性分析 被引量:3
13
作者 赵明富 李太福 +1 位作者 陈鸿雁 胡新宇 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2003年第18期89-91,共3页
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Li... 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。 展开更多
关键词 嵌入式系统 实时系统 linux 分时特性 中断延迟 上下文切换性能
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Linux嵌入式系统实时性分析与实时化改进 被引量:7
14
作者 赵明富 李太福 罗松 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2004年第4期200-203,共4页
对Linux的分时特性作了讨论,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,并提出一些改善Linux嵌入式系统实时性的方案。测试结果表明,该改进方法是有效的。
关键词 嵌入式系统 实时系统 linux
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基于嵌入式Linux的实时优化方案 被引量:15
15
作者 陈敏 周兴社 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2005年第3期235-237,共3页
在分析了国外两种主流嵌入式Linux实时化的实现方法的基础上,根据实时操作系统和Linux的特点,就实时调度策略、细粒度定时器等几个方面提出了改善系统实时性的一种优化方案。
关键词 嵌入式linux 软实时 硬实时
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基于RTnet构建具有实时网络的嵌入式Linux系统 被引量:5
16
作者 张磊 鲍鸿 +1 位作者 黄贤新 高军礼 《计算机工程与应用》 CSCD 2013年第1期72-74,155,共4页
在研究EtherCAT协议的过程中,针对传统Linux系统难以满足工业以太网实时性的问题,探索出一种构建具有实时网络的嵌入式Linux系统的方法。采用基于AT91RM9200 ARM9和DM9161网络PHY芯片的硬件平台,利用Xenomai实现嵌入式Linux内核的硬实... 在研究EtherCAT协议的过程中,针对传统Linux系统难以满足工业以太网实时性的问题,探索出一种构建具有实时网络的嵌入式Linux系统的方法。采用基于AT91RM9200 ARM9和DM9161网络PHY芯片的硬件平台,利用Xenomai实现嵌入式Linux内核的硬实时性。在此基础上,利用RTnet构建具有实时网络的嵌入式Linux系统,并对该系统进行了网络实时性测试。测试结果表明,该方法在研究基于以太网的实时工业现场总线方面具有较高的工程应用价值。 展开更多
关键词 嵌入式linux 实时网络 XENOMAI RTNET EtherCAT协议
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嵌入式Linux的中断处理与实时调度的实现机制 被引量:6
17
作者 钟汉如 王创生 《计算机工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第10期41-42,101,共3页
论述了实时嵌入式Liunx的实时机制。详细讨论了实现实时的两种方法:一种是硬件和软件相结合的中断机制,一种是实时调度机制和各种实时算法。
关键词 嵌入式linux 中断处理 实时调度 操作系统 应用程序
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基于Linux内核的实时调度机制研究及实现 被引量:9
18
作者 张新有 李成忠 《计算机工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第12期81-83,共3页
分析了Linux操作系统内核提供的软实时调度机制及其存在的问题,阐述了基于Linux内核构建实时Linux操作系统的技术方案。着重介绍了RTLinux实时内核的结构框架,并对RTLinux的中断处理机制与调度机制进行了设计与实现。
关键词 linux 实时操作系统 调度 中断
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基于嵌入式LINUX系统的实时进程调度算法的研究 被引量:9
19
作者 冯川放 马季 《计算机应用与软件》 CSCD 北大核心 2014年第12期278-282,共5页
RTOS(实时操作系统)是嵌入式计算机中的核心软件,对于嵌入式操作系统的应用开发,LINUX系统的优势明显,因此在高校和企业的研究领域中被广泛使用。这些年嵌入式技术快速发展,其中RTOS的实时性能和可靠性等方面要求越来越高。这里主要研... RTOS(实时操作系统)是嵌入式计算机中的核心软件,对于嵌入式操作系统的应用开发,LINUX系统的优势明显,因此在高校和企业的研究领域中被广泛使用。这些年嵌入式技术快速发展,其中RTOS的实时性能和可靠性等方面要求越来越高。这里主要研究的对象是嵌入式LINUX系统,它在实时性能和可靠性方面表现一直不错,但是传统的策略都存在一定的冗余度。对软实时系统的进程调度算法进行优化研究,设计出新的优化算法。通过实验取50个数据运算结果,对价值完成率和进程完成率进行分析,优化以后的算法大大提升了LINUX系统的效率。 展开更多
关键词 嵌入式 linux RTOS 调度算法 软实时
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Linux2·6内核的实时调度的研究与改进 被引量:10
20
作者 许占文 李歆 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 2006年第4期438-441,共4页
Linux操作系统由于其开源、稳定等特性,非常适合于嵌入式系统的开发,成为了嵌入式领域里发展最快的操作系统.改进Linux的实时性能,使其更加适应嵌入式的应用具有很大的实际意义,目前已经成为国内外计算机界的研究热点之一.针对通用Linu... Linux操作系统由于其开源、稳定等特性,非常适合于嵌入式系统的开发,成为了嵌入式领域里发展最快的操作系统.改进Linux的实时性能,使其更加适应嵌入式的应用具有很大的实际意义,目前已经成为国内外计算机界的研究热点之一.针对通用Linux系统缺乏实时调度算法和机制的问题,借鉴了优秀的动态实时调度算法LSF(最小裕度优先算法)的“裕度”思想,将其与崭新的Linux2.6进程调度结构相结合,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能力. 展开更多
关键词 linux操作系统 实时 动态 LSF算法 调度
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