Linux 2.6内核的中断机制

基于控制中断执行时间的方法, 提出一种Linux 2.6内 核实时化改进方案, 解决了Linux实时任务在执行过程中可能被频繁中断干扰而产生响应时间过长的问题. 通过分析Linux 2.6内核的中断机制及打上Ingo Molar实时化补丁后的内核中断机制, 并根据与当前任务实时优先级的比较, 为中断安排恰当的执行时间规则, 实现任务的实时性响应. 实验结果表明, 改进方案的中断响应时间低于打上Ingo Molar实时化补丁后的内核中断响应时间.     

实时Linux操作系统的研究与设计

随着PC系统价格的降低、性能和可靠性的不断提高以及控制领域对操作系统的Linux的推出 ,无疑为用户开发实时、嵌入系统提供了机遇 首先讨论了通用与实时操作系统的区别 ,然后介绍了在Linux内核与硬件中断之间增加一个实时内核的方法来提供中断仿真、实时任务调度等功能 ,最后讨论了实时任务的设计 图 1 ,参 7     

嵌入式Linux操作系统的实时化研究

Linux应用于嵌入式实时环境时存在关闭中断、分时调度和虚拟文件系统的时间不确定性筹问题．使用虚报机技术，增加一个仿真程序来替换Linux的底层中断程序．用一个小的实时内核与Linux内核共享控制处理器和中断模拟等技术以解决上述问题，并作了系统设计、编写了相应的程序．测试结果表明，所改进的操作系统是能够胜任实时任务的．     

支持多种Linux版本的动态内核性能测试技术

基于Intel IA32架构,提取了相对稳定的Linux操作系统框架.该框架主要集中于源代码树中的/arch目录中,由一些简短、高效的与体系结构相关的汇编代码构成.据此,设计了性能测试方案,包括基于地址表格改写的入口插接方案和基于代码拼接的出口插接方案.方案在运行的操作系统中,通过动态改写系统内存的插接技术实时地插入测试代码,测试代码可以使用高级语言来书写.实验表明,所提方案适用于通用的Linux 2.4和Linux 2.6内核系列,其时间开销仅为基于中断动态插接技术的6%左右,且能发现系统硬件和操作系统的关键性能问题.     

ARM Linux中断系统移植研究

基于ARM的嵌入式Linux移植与应用是当今嵌入式领域的热点与难点,Linux中断的移植在整个嵌入式Linux的移植应用中占有重要地位.针对嵌入式Linux的中断系统移植进行了深入的研究,通过分析Linux源代码,研究了Linux中断系统的结构和移植的软硬件接口,并以MP2530F开发板为例,介绍了Linux中断的移植方法,分析了移植过程中面临的问题及其解决办法.由于在设计中使用了面向对象的方法与两种设计模式,使得Linux中断系统具有良好的架构设计,并有效地屏蔽了底层硬件实现的复杂性,提高了Linux内核的可移植性.对于理解Linux内核的中断系统,以及嵌入式Linux的中断移植均有一定的参考价值.     

基于MPCore与Linux的中断亲和性研究

对Linux操作系统环境下中断任务的处理器亲和性进行了分析研究,提出了利用中断亲和性平衡处理器的中断负载,改进多核MPCore系统性能的方法.首先对MPCore特有的分布式中断控制器工作机制进行了研究,然后详细分析了中断亲和性在Linux内核中的实现原理以及特定条件下的中断迁移策略,指出中断亲和性在改进系统性能方面可以有静态和动态两种实现方式.在静态方式下,分析了中断亲和性可以提高系统性能的原因以及适用范围 在动态方式下,提出了一种动态负载均衡算法,实验结果表明该算法可以有效地分配中断任务到多个处理器上运行,避免单处理器负载过重,从而提高整个系统的性能.     

Linux系统基于PIC中断实现的分析

在专业的教学中,一般对中断处理的原理都较为熟悉,但常常对中断具体的实现感到困惑。事实上,早期在计算机中引入中断技术是为了实现CPU与I/O设备的并行工作以提高CPU的效率,随后又应用于随机的、复杂事务的处理。PIC(可编程中断控制器)是现代微机中通用的中断控制器。本文通过对Linux2.0.x版本的内核源代码的分析,详细描述了Linux系统对中断的具体处理过程,同时也阐述了Linux的内核机制。     

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。     

Linux系统中1553B总线内核态驱动开发研究

本文开发了基于Linux系统的1553B总线内核态驱动程序,分析了1553B总线的内核态驱动程序并充分利用Linux系统中的Tasklet等下半部机制开发了相应的中断处理程序,同时对通信协议层进行了大量的优化。最后通过实验对驱动程序的性能进行了测试,并和目前已有的用户态驱动程序的性能进行了比较。测试结果表现良好,大大降低了整个1553B总线通信系统的成本,有望使1553B总线通信系统在工业领域得到普遍应用。     

嵌入式Linux的实时性研究

对嵌入式Linux进行实时性改进是嵌入式操作系统领域的一个研究热点.在分析了标准Linux实时性的基础上,就调度算法、中断和时钟提出了一些改进的方法,以进一步提高Linux操作系统的实时性能.     

在嵌入式应用中增强Linux实时性的方法研究

在给出嵌入式系统实时性概念基础上，分析了在嵌入式系统中所运行任务的一般特点和Linux通用内核的实时机制，在肯定Linux的实时性性能的同时，指出了将其应用于嵌入式系统时所存在的不足，在分析目前提高Linux实时性的各种改进方法的基础上，提出了一种新的非常有效且可行的提高Linux实时性的思想及实现方法，并对改进的结果进行了分析．这为Linux在嵌入式系统中的应用提供了一种新的方法．     

一种基于CPLD的压电生物传感器检测电路的设计

研究并设计了一种基于复杂可编程逻辑器件(CPLD)的压电生物传感器检测电路.该检测电路以高性能CPLD(MAX7128)为核心,实现了对压电生物传感器10 MHz高频信号的测量与采集,以及所采集的频率数据动态、实时显示以及频率数据串行通信等功能.该电路体积小、集成度高,具有可靠性高、实时性高的特点.此外该系统还可以通过RS232串行接口与计算机连接进行数据传输和数据存储及分析.详细阐明了系统整体结构设计以及系统硬件部分的实现,并给出了CPLD内核仿真结果和数据采集软件实测频率曲线.     

Semi-polling based interrupt mitigation for high performance packet processing

0Introduction Althoughlocalareanetworkspeedshaveincreased from10Mb/sto100Mb/soreven1Gb/s,therehave beenonlyminorchangestothedeviceprogramminginter faceexportedbynetworkinterfacecards(NICs).Thein creasedavailabilityofhigh speedlocalareanetworkshas shiftedthebottleneckinlocal areacommunicationfrom thelimitedbandwidthofnetworkfabricstothesoftware pathtraversedbymessagesatthesendingandreceiving ends[1].Manyprocessingoverheadslimitthepeakcom municationbandwidthandcausehighend to endmessage latenc…     

高压共轨电控系统嵌入式实时软件系统

结合高压共轨柴油机电控系统硬件资源(MC68376),开发了基于高压共轨电控系统应用的嵌入式实时操作系统———OS,通过对OS的应用,建立了一套新的控制系统分层结构;针对OS进行性能测试,并对整个控制系统进行了发动机试验研究.结果表明,OS是一个高效的实时内核,能够满足整个控制系统的实时性要求,通过OS的应用,保证了发动机主要控制参数的刷新周期与发动机转速同步,使系统具有较好的实时性和可确定性.     

Multi-state Information Dimension Reduction Based on Particle Swarm Optimization-Kernel Independent Component Analysis

The precision of the kernel independent component analysis( KICA) algorithm depends on the type and parameter values of kernel function. Therefore,it's of great significance to study the choice method of KICA's kernel parameters for improving its feature dimension reduction result. In this paper, a fitness function was established by use of the ideal of Fisher discrimination function firstly. Then the global optimal solution of fitness function was searched by particle swarm optimization( PSO) algorithm and a multi-state information dimension reduction algorithm based on PSO-KICA was established. Finally,the validity of this algorithm to enhance the precision of feature dimension reduction has been proven.     

Nucleus Plus中定时器模块的分析和改进

Nucleus Plus操作系统是Accelerated Technology公司推出的操作系统软件，它为程序开发者提供一个实时、抢占、多任务的操作系统环境。它采用了微内核的设计模式，为整个系统提供了良好的性能。主要介绍Nucleus Plus微内核的一种基本功能模块——定时器模块的工作原理，并通过对定时器作原理的深入分析，增加了定时器重新启动、修改定时长度的功能。完善了Nucleus Plus对定时器的控制能力。     

嵌入式的实时性问题及其解决方案

嵌入式操作系统在嵌入式系统中所起的作用越来越大,实时性和小体积是绝大多数嵌入式系统的需求,因此研究嵌入式操作系统内核的实时化技术及其在典型嵌入式实时系统中的应用技术具有重要的意义。Linux以其诸多的优势在嵌入式领域被广泛的应用,对其实时性能等方面的研究和改造,是很有必要的。     

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.     

Homology Priority Task Scheduling in μC/OS-Ⅱ Real-Time Kernel

μC/OS-Ⅱ is an open source real-time kernel adopting priority preemptive schedule strategy. Aiming at the problem of μC/OS-Ⅱ failing to support homology priority tasks scheduling, an approach for solution is proposed. The basic idea is adding round-robin scheduling strategy in its original scheduler in order to schedule homology priority tasks through time slice roundrobin. Implementation approach is given in detail. Firstly, the Task Control Block （TCB） is extended. And then, a new priority index table is created, in which each index pointer points to a set of homology priority tasks. Eventually, on the basis of reconstructing μC/OS-Ⅱ real-time kernel, task scheduling module is rewritten. Otherwise, schedulability of homology task supported by modified kernel had been analyzed, and deadline formula of created homology tasks is given. By theoretical analysis and experiment verification, the modified kernel can support homology priority tasks scheduling, meanwhile, it also remains preemptive property of original μC/OS-Ⅱ.