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．     

嵌入式Linux实时性分析与实时性改进

在分析Linux实时性的同时，指出了将其应用于嵌入式实时系统时所存在的不足．研究了中断模拟和调度策略对Linux实时性的影响并提出改进方案．     

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.     

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。     

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.     

基于Linux的高性能网络数据捕获技术研究

以Linux操作系统中BPF数据包捕获机制为研究对象,着重分析了高速网络环境下数据拷贝、频繁硬件中断对数据包捕获性能的影响．结合“零拷贝”思想,提出一种使用带缓存的内核协议簇PF—RING机制,详细介绍了PF—RING在Linux核心下的实现．仿真实验验证了该方法的可行性．     

基于ARM的嵌入式Linux终端系统性能实时优化研究

传统嵌入式Linux终端系统性能优化方法通常忽略了硬件方面的优化,导致整体优化结果不佳。为此,提出一种基于ARM的嵌入式Linux终端系统优化方法。给出基于ARM的嵌入式Linux终端系统内存分配图,根据系统内存分配图,将嵌入式Linux终端系统内存分配问题转换成0-1背包问题,通过动态规划方法解决背包问题,实现嵌入式Linux终端系统内存优化。通过ARM硬件中断管理与数据处理实现Linux终端系统实时性优化,ARM利用高级中断控制器AIC的硬件中断定向功能和优先级控制功能对中断进行管理,数据处理采用主动丢弃策略对实时性问题进行处理,将一些无用或者不重要的数据删除。实验结果表明,将所提方法应用于嵌入式Linux终端系统实时性优化后,嵌入式Linux终端系统时延显著降低,内存分配更加高效稳定。     

基于ARM的嵌入式Linux终端系统性能实时优化

传统嵌入式Linux终端系统性能优化方法通常忽略了硬件方面的优化,导致整体优化结果不佳。为此,提出一种基于ARM的嵌入式Linux终端系统优化方法。给出基于ARM的嵌入式Linux终端系统内存分配图,根据系统内存分配图,将嵌入式Linux终端系统内存分配问题转换成0-1背包问题;通过动态规划方法解决背包问题,实现嵌入式Linux终端系统内存优化。通过ARM硬件中断管理与数据处理,实现Linux终端系统实时性优化。ARM利用高级中断控制器AIC的硬件中断定向功能和优先级控制功能对中断进行管理,数据处理采用主动丢弃策略对实时性问题进行处理,将一些无用或者不重要的数据删除。实验结果表明,将所提方法应用于嵌入式Linux终端系统实时性优化后,嵌入式Linux终端系统时延显著降低,内存分配更加高效稳定。     

嵌入式系统网络驱动程序的开发

对嵌入式Ljnux系统进行了介绍,说明在嵌入式Linux系统下如何对快速以太网控制器芯片DM9000网络驱动程序的开发,对网络驱动程序中的数据的发送和中断处理进行了详述．     

基于集群的Apache服务器进程迁移技术及实现

利用Linux操作系统检查点机制，中断正在运行的Apache服务器进程，进行核心转储产生了Core文件，在这个Core文件中保存被中断进程的上下文。位于集群中另外一个结点上的空闲Apache服务器进程重新加载Core文件，恢复被中断进程的上下文，恢复进程中断前打开的文件和网络连接，实现Apache服务器进程的迁移，并给出了集群中Apache服务器进程迁移的理论研究和实现技术。     

一种嵌入式Linux实时实现

嵌入式系统以其强大的功用和迅猛的发展势头成为现代计算机系统的一个主要研究领域。提出了一种实时Linux构建方法,并对中断处理作了分析。     

Vxworks基于S3C44B0X处理器的中断处理设计

嵌入式微处理器和嵌入式实时操作系统是嵌入式系统的两大核心技术。详细分析了wind River公司的嵌入式实时操作系统Vxworks中断处理机制,并针对Vxworks中断处理机制对于SAMSUNG公司ARM7微处理器芯片S3C44B0X的特殊性,给出了Vxworks基于S3C44B0X处理器的中断实现。     

基于Linux的IPC测控系统中多任务调度的实现

IPC(工业PC)系统通常需要持续长时间的工作,对运行其上的系统软件的稳定性要求非常高.Linux具有运行稳定、源代码开放并且免费等诸多优点,因此采用Linux作为平台开发了1套IPC测控系统.多任务调度是系统软件中的关键部分.提出了一种利用Linux中的闹钟机制来实现IPC测控系统中多任务调度的简单方法.Linux中的闹钟机制是由软件定时器和用来安装和处理闹钟信号的系统调用组合实现的.首先介绍了进程定时器、软中断信号、相关系统调用以及闹钟机制在多任务调度中的应用.随后给出了一个在IPC测控系统中应用的实例.该系统已经通过了长时间的运行测试,完全实现了预定功能,并且稳定性良好,证明了所介绍的调度方法的可行性.     

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.     

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.     

嵌入式Linux操作系统实时性的分析与研究

通过分析嵌入式Linux在实时应用中的不足,从软中断模拟技术、可抢占式内核机制和实时调度策略等方面给出了改善系统实时性能的方法,同时提出了宏观调度结构,拓展了实时系统的应用范围.     

Linux内核中的Bottom Half机制分析与应用

针对中断服务程序的执行,重点讨论了Linux内核中的BottomHalf机制,介绍了从Linux2.0到Linux2.6内核中所实现的BH函数接口、任务队列(taskqueue)、tasklet、软中断、工作队列(workqueues)等BottomHalf机制,并分别从实现原理和具体使用方法两个方面进行了对比分析。     

Linux的x86汇编程序设计

Linux操作系统的汇编语言程序设计像Win32汇编一样,Linux汇编运行在32位保护模式下,但它又有一个截然不同的优势就是它允许你调用C标准库函数和Linux共享库函数。文章具体阐述了怎样编译和链接、C调用语法、I/O端口编程和在Linux下怎样使用中断。     

多卡并行加密VPN的性能分析

在对原有的IPsec模块设计进行性能分析的基础上,结合Linux2．4系统的软中断机制,提出多卡并行加密的设计方案．为了适应该并行设计,采取对原有的IPsec模块细分,添加缓冲链表,以及关键区保护等修改,在Linux2．4上实现了并行系统原型．最后对原型性能进行理论分析,总结出并行加密VPN性能的计算公式,并根据实测数据验证了计算公式的正确性,为进一步提高利用并行技术提高VPN性能提供理论依据．