一种实时的嵌入式Linux调度策略

随着Linux广泛应用于嵌入式系统、实时控制等领域,增强Linux内核的实时性变得尤为重要。Linux2.6内核加入了抢占点,可以最大限度地降低内核不可抢占的时间间隔,但嵌入式系统实时性要求较高,因此基于嵌入式Linux(裁减的Linux2.6内核),分析实时调度策略,提出改进的实时调度策略IPEDF,该策略吸取了截止期最早最优先算法的优点,使内核可以在任何时间被抢占。最后对嵌入式Linux和基于IPEDF的嵌入式Linux进行测试,结果表明后者的任务响应时间少,从而进一步提高了嵌入式Linux2.6的实时性。     

Linux 2.6内核分析——对进程调度机制的分析

阐述了Linux 2.4内核进程调度程序在设计上存在的缺陷,分析了Linux 2.6内核在内核进程的调度时机、调度依据以及调度流程上相应的解决策略,这些改进使得Linux进程调度程序实现了O(1)调度算法,支持抢占式调度,并且增强了对实时任务和SMP的支持。     

改善嵌入式Linux实时性能的方法研究

分析了Linux的实时性,针对其在实时应用中的技术障碍,在参考了与此相关研究基础上,从5-方面提出了改善Linux实时性能的改进措施。为提高嵌入式应用响应时间精度,提出两种细化Linux时钟粒度方法;为增强系统内核对实时任务的响应能力,采用插入抢占点和修改内核法增强Linux内核的可抢占性;为保证硬实时任务的时限要求,把原Linux的单运行队列改为双运行队列,硬实时任务单独被放在一个队列中,并采用MLF调度算法代替原内核的FIFO调度算法。     

改善嵌入式Linux实时性能的方法研究

分析了Linux的实时性,针对其在实时应用中的技术障碍,在参考了与此相关研究基础上,从三方面提出了改善Linux实时性能的改进措施.为提高嵌入式应用响应时间精度,提出两种细化Linux时钟粒度方法;为增强系统内核对实时任务的响应能力,采用插入抢占点和修改内核法增强Linux内核的可抢占性;为保证硬实时任务的时限要求,把原Linux的单运行队列改为双运行队列,硬实时任务单独被放在一个队列中,并采用MLF调度算法代替原内核的FiFO调度算法.     

基于Linux嵌入式操作系统的研究

从Linux内核实时性、实时调度策略以及时钟细粒度定时器三个方面,对Linux嵌入式实时化技术进行了探讨。在内核中插入抢占点或采用双内核系统,改善Linux的实时性能;通过动态优先级提高实时任务的调度性能;通过增加时钟中断频率或采用实时时钟一次性模式,实现时钟细粒度。     

Linux2．6内核O（1）调度算法剖析

分析了LinuX2．4内核调度机制存在的缺陷和LinuX2．6内棱进程调度机制的特点．对于Linux2．6内核．探讨了调度时机、调度策略以及Linux2．6内核新引入的内核抢占机制，重点讨论了调度有关的重要数据结构、O（1）调度算法及其实现的细节．     

Linux2.6进程调度机制的剖析

阐述了Linux2.4内核进程调度系统存在的缺陷,详细分析了Linux2.6内核进程调度的时机,策略和O(1)算法的实现细节.与2.4相比,这些改进使得linux2.6进程调度系统实现了O(1)调度算法,支持抢占式调度,并增强了对实时任务和SMP的支持.     

嵌入式Linux实时性方法

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.     

嵌入式Linux系统实时性的研究

通过对Linux内核及其在实时应用方面不足的分析研究，在细粒度微定时器、内核抢占机制、实时调度策略等几方面提出了改善系统实时性方法。     

一种Linux用户态实时多任务调度框架

Linux内核调度器的调度开销巨大,无法满足实时应用需求.为此设计并实现了基于多核Linux的用户态实时多任务调度框架ULight.ULight共包括三个核心模块:多任务调度模块、定时器模块以及用户态中断处理模块.多任务调度模块在Linux用户态提供基于优先级可抢占的实时多任务调度方案,旨在减少任务调度和切换开销;定时器模块则为多任务调度提供高精度的定时服务,以支持分时调度和任务休眠,并提供更多的抢占点;用户态中断处理模块通过在内核态和用户态之间构造中断处理的快速通道,使用户态任务可以直接处理硬件中断,保证中断处理的实时性和高效性.实验表明,ULight的任务切换效率明显优于Linux的线程切换效率;定时系统可以提供精度为20μs的稳定的定时服务;用户态中断处理模块能够在用户态完成对硬件中断的快速响应.     

基于资源动态变化的桌面Linux交互性能测试方法

传统的性能测试方法或者仅关心操作系统或CPU的局部吞吐量性能,或者仅关注应用软件的使用性能,不能反映L inux系统对桌面交互应用的影响。该文提出了基于动态变化的系统资源环境,利用事件处理延迟时间对L inux桌面应用进行交互式性能测试的方法。建立了桌面应用的静态模型,改进了已有的动态模型,完成了在不同的内存负载下应用软件启动交互性能测试。基于该方法的测试结果表明L inux桌面应用交互性能在软件启动方面不佳,在桌面应用环境下的sw ap效率较低。由于L inux体系结构和算法源自传统U n ix,先天比较适合服务器。因而L inux要成为性能卓越的桌面操作系统,除了应用软件自身需要改进外,系统资源的管理调度也需要优化。     

一种增强Linux实时性能的技术

在对Linux核心进行分析的基础上，深入研究了Linux操作系统的不可切换性和实时信号的延迟性，提出了一种增强Linux操作系统实时性能的技术方案。     

膜片钳技术及其在心血管药理学中的应用

膜片钳技术是一种以记录离子通道的离子电流来反映细胞膜上单一的或多个的离子通道分子活动的技术．综述了膜片钳技术在心血管药理学中的应用，特别是对与心肌有关的离子通道做了细致地阐述．对膜片钳技术在SDS发病机制研究中的应用前景作了展望．     

嵌入式Linux实时性分析及其改造

运用中断延迟的方法,测试了嵌入式Linux实时性,分析了Linux实时性弱的原因。提出了几种增强实时性的方法,介绍了在嵌入式Linux系统底层安装1个实时内核RTLinux法,即双内核法。并测试了RTLinux的实时性,发现其大为改观,改造后的嵌入式Linux系统可以满足强实时性系统的要求。     

基于SCTP的跨终端切换与移动性管理

文中面向多终端及异构网络的应用环境,基于流控制传输协议（SCTP）的传输层（L4）移动性管理,提出了不中断端到端连接的跨终端切换方法.为兼容SCTP偶联的协议规程,利用动态地址重配置（DAR）控制新终端的加入,运用重启机制更新偶联的认证,通过路径切换管理跨终端的传输迁移.讨论了基于Linux和开源软件包的实时流媒体播放的原型设计及实现,采用原型实验的手段,给出了可行性验证和跨终端切换的时延性能.结果表明,在内部网环境中,基于SCTP流媒体传输可在不同终端间平稳切换,视觉中断时间小于1秒.     

Linux模拟IPV6双栈路由器实现方案

介绍了IPV6的网络路由器的原理和在Linux上的具体实现方法。讨论了在Linux下如何搭建IPV6网络试验平台,重点讨论如何将Linux工作站模拟成双栈路由器。然后介绍了静态路由和动态RIPng路由协议在Linux下的实现方法。     

基于实时微内核的零拷贝通信协议

在分析现有零拷贝通信协议实现的基础上,提出了基于实时微内核的零拷贝通信协议RTZCP.针对不同的应用场景,RTZCP协议对单个数据包采用了传统的内存重映射方式来消除用户空间与内核空间之间的数据拷贝,而对于需要分片的大数据包,则采用RMA(远程内存访问)方式来实现零拷贝通信的目的.设立了专门静态网络通信资源的分配管理机制,以及具有缓冲机制的通信接口技术来优化处理IP数据包的分片机制.测试结果表明,RTZCP协议能够在提供比传统网络通信协议更低的通信延时的情况下,充分地保证实时数据包的实时通信性能.     

Linux系统实时性探讨

标准Linux是典型的分时系统,具有较差的实时性.随着Linux操作系统在实时应用领域的不断扩展,增强Linux系统的实时性变得尤为必要.以分析Linux内核调度策略及算法为出发点,从整个Linux系统的角度讨论了几种不同的增强Linux系统实时性的方法,并总结了当前Linux系统实时性研究的方向.     

Linux在校园网出口中的应用

研究基于Linux2.4内核的路由功能的实现,相对于其它操作系统而言,Linux具有非常高的安全性和稳定性,在Linux系统中可以根据用户的需求,实现丰富的路由功能,其中很多功能都可以和路由器产品相媲美,Linux的源代码是开放的,可以做很多二次开发,并且Linux具有非常低的价格,其性价比的优势,使得很多校园网在出口建设方面都采用Linux。     

嵌入式Linux设备驱动程序开发

随着Linux操作系统日益被人们所接受,许多公司企业都使用Linux作为开发平台.文章主要阐述了嵌入式Linux设备驱动程序的概念;剖析了嵌入式Linux设备驱动程序的通用模块和具体开发流程;说明了驱动程序与内核之间的关系,进一步通过实例论述如何设计和编写模块化的嵌入式Linux设备驱动程序,以及解释驱动程序的关键代码.