VxWorks和RTlinux的性能测试分析

比较并分析了两种操作系统VxWorks和RTlinux的可适用性及可控性;为了使二者之间的差异表现的更加充分,基于统一的硬件平台和相同的测量方法,在两种操作系统稳定运行期间,我们对能反应操作系统性能的四项指标:上下文切换,中断响应能力,同步运行能力和信息传递能力,进行了功能性测试;在优先级反转问题上,对二者的效率进行了检测。测试结果表明,无论VxWorks还是RTlinux都显示出了良好的适用性,但是VxWorks具有更好的可控性和可预知性,因此这使它成为更好发展前景和更严格软硬件的实时操作系统平台。

基于Linux的实时操作系统的分析与研究

本文讨论了实时操作系统的现状及标准 L inux作为实时应用的一些不足 ,并从实现机制上分析了造成这些不足的原因 .在此基础上 ,深入分析了现有的实时 L inux操作系统的特性和设计实现原理 。

Linux群集任务分配算法的探讨

在介绍群集技术和Linux Virtual Server群集的基础上，详细分析了LVS群集目前实现的4种任务分配算法及其不足之处，并给出改进的任务分配算法，最后通过测试实例对改进算法进行了验证。

基于特征尺度均衡的Linux系统双阈值任务调度算法

在嵌入式Linux操作系统的设计和应用中,操作系统经过移植后运行在不同的硬件平台上,它需要一种有效的任务调度算法来实现进程管理和内存管理,以提高系统运行效率。提出了一种基于特征尺度均衡的Linux系统双阈值任务调度算法,分析了嵌入式Linux的内核结构,构建了系统任务调度模型。该算法对以往各类型任务的到达频率、执行时间等信息流进行统计,并提取特征尺度,在Linux系统的全局任务调度中心将所有任务进行融合,输入系统总调度器,得到尺度优化目标函数,进行特征尺度均衡处理;把均衡后的特征尺度时间轴划分成各个相邻但不重合的任务匹配平滑窗口,通过双阈值权衡判决实现对Linux系统的任务调度。仿真结果表明,采用该算法进行Linux嵌入式任务调度,具有较高的执行效率,CPU利用率高,整体性能优于传统算法。

嵌入式Linux实时性研究

针对Linux 2.6内核,分析了其在进程调度、中断处理、内核锁机制和虚拟内存等方面对实时性能的负面影响,提出一个旨在提高嵌入式Linux实时性能的解决方案。在该方案中包含了一种新的中断线程化方法,并将其在i386平台上实现。开发了专用的测试模块,并使用Linux内核保留的中断号测试中断线程化效果。测试结果表明,该方案能很好地解决中断对实时任务的干扰问题,对提高Linux实时性能有较好效果。

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Linux2.6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多任务操作系统扫频仪的研究

通过对传统扫频仪不足的分析,提出基于嵌入式Linux多任务操作系统新的解决方案。在保证扫频仪各项指标的前提下,充分利用Linux系统可执行多任务的特点,从软件上实现对扫频仪各项工作的合理分配和交互。介绍扫频仪的硬件总体结构组成,重点讨论扫频仪的多任务设计的过程及合理地进行任务通信。结果表明,嵌入式Linux多任务操作系统对提高扫频仪的可靠性和可扩展性有很大的帮助。

应用中的嵌入式Linux实时优化

以Linux2.6为对象,在分析了国内外有关提高Linux实时性的几种方法的基础上,对任务切换、优先级调度算法以及中断服务程序提出了改进方式。引入了“在实时系统中,只有当进程的临界区能在下一个实时任务开始之前结束才被允许进入”的任务切换机制,实现了优先级置顶的方法以避免发生优先级倒置的现象,并用内核线程代替中断服务程序。上述方法可用在嵌入式领域和对实时性有较高要求的Linux应用中。

嵌入式Linux内存管理的优化

内存管理是影响嵌入式Linux实时性的一个关键因素,为了提高嵌入式Linux的实时性,对其内存管理进行了优化。首先为系统中的重要任务分配了专用的内存区域,使重要任务在内存不足时不被置换出去,以保障重要任务优先执行;然后通过利用系统空闲时间来扫描系统内存的方法,使得任务在执行时尽量减少缺页中断的发生,从而提高系统的实时性;最后通过实验对比OPT最优算法、LRU算法、优化后的LUR算法的缺页中断数和任务截止期错失率,发现优化后的LUR算法的缺页中断数和任务截止期错失率在三者中最低,说明通过以上的内存优化方法使得嵌入式Linux的实时性得到了提高。

基于嵌入式Linux的GPRS自动抄表装置

介绍了一种基于嵌入式Linux系统的电力远程自动抄表装置方案,采用了高性能的32bitCPU-MPC860、先进的无线通讯模块,应用GPRS作为数据传输平台,实现了高效率的电力自动抄表以及与Internet的无缝数据融合,提升了电力抄表技术水平.

基于嵌入式Linux的工业色谱仪实时多任务系统的实现

利用PC104的模块组和嵌入式L inux操作系统构建了工业色谱仪的测控分析系统。针对该测控分析系统多任务和实时性的要求,根据各任务实时性的差异,提出一套混合进程调度策略:实时性要求最高的任务采用硬件中断方式,实时性要求中等的任务设置为L inux下的实时进程,实时性要求最低的任务则为L inux下的普通进程。通过采用这种方式,满足了实时多任务处理要求,提高了工业色谱仪测控分析系统的整体性能,并且大大降低了其开发复杂性和成本。

嵌入式LINUX中就绪任务优先级反转问题研究

本文分析了嵌入式Linux中的最高就绪任务的查找算法,指出该算法存在的不同优先级的反转问题,针对这一问题进行研究,并给出了相应的解决方案。

基于Linux的多核实时任务调度算法改进

嵌入式实时系统通常被实现为多任务系统,以满足多个外部输入的响应时间的最后期限约束;Linux内核中已经实现了基于EDF(earliest deadline first)调度算法的DL调度器,使得实时任务能在截止期限内运行完成;但对于多核处理器,由于实时任务在EDF算法下会出现Dhall效应,文章对Linux内核中实时任务调度算法进行了改进;在EDF算法的基础上,实现LLF(least laxity first)调度算法并对其加以改进,通过降低任务上下文切换频率以及减少松弛度的计算来减小调度过程中的颠簸现象;实验证明该方法既避免了Dhall效应,又减少了任务上下文切换带来的系统开销,并使得任务能在截止期限内完成调度,取得了较好的调度性能。

案例讲解+任务驱动的Linux教学模式探索

目前各个高校纷纷开设Linux课程,由于学生对Linux不熟悉,采用何种教学方法才能让学生较快地掌握Linux的使用与管理,是每位教师所关心的问题。该文根据作者多年的教学实践经验,提出了案例讲解+任务驱动的教学模式,实践证明该方法具有一定的优越性,有利于培养适应社会发展需要的实用型计算机人才。

翻转课堂在Linux系统课程教学中的应用

单一的翻转课堂在实际操作中并不能很好地达成教学目标。结合Linux系统教学的实践,提出SPOC+翻转课堂模式。用设计任务突破翻转课堂,以实验室为依托构建SPOC,对"Linux系统"学习领域五个学习任务、十一个子任务按由简单到复杂、由单一到综合的原则实施教学,其结果是新的教学模式可改变学生的学习态度,提高学生的学习积极性。

Linux课程教学模式的探索与思考

采用案例与任务驱动相结合的教学模式对Linux课程的教学模式进行了改革,以提高学生的积极性与学习的趣味性,达到提高学生学习效果的目的。教学实践表明,所提出的教学模式与方法不但提高了学生的学习兴趣与学习动力,而且提高了教学效果,同时也培养了学生分析问题与解决问题的能力。

“任务式”教学法在Linux操作系统教学中的应用探讨

通过分析传统教学模式不适应Linux操作系统教学这个现状,引入"任务式"教学法,以Linux课程教学的实例对"任务式"教学法的实施过程及其优点作了阐述,并对"任务式"教学法实施中要注意的几个问题进行分析。

Linux周期性实时任务的开发

Linux正大步进入实时控制领域,但是Linux并没有提供对周期性实时任务的直接支持。如何在Linux下进行周期性实时任务的开发是一个难题。分析了周期性实时任务的开发内容,从实时任务的特性设置、任务的周期实现到任务的具体功能实现,并给出了关键代码。

可变精度衰减调制的Linux嵌入式任务调度算法

对嵌入式Linux系统进程中的任务调度算法设计是保证操作系统稳定和高效运行的核心要素。传统的嵌入式Linux系统任务调度算法采用分簇能耗调度的PSO遗传进化算法,当任务复制和区间插入失衡时,调度效果不好。提出一种基于可变精度衰减调制的Linux嵌入式任务调度算法,首先进行Linux嵌入式任务调度平台总体设计,进行任务信息流模型构建,将嵌入式系统客户端将创建好的任务流提交给服务器,结合任务流集合中各任务流的优先级属性和提交时间,进行变精度衰减调制,得到Linux嵌入式分簇任务调度模型。实验结果表明,该算法无论是单个任务流还是在多任务流调度运行环境下,改进算法的任务调度耗时较少,通过可变精度衰减调制,保证了多任务流中的任务能够按照流程优先级属性以及提交的先后次序进行合理的分配,有效提高了Linux嵌入式系统的运行效率。

基于Linux的多媒体任务调度算法(英文)

为了在Linux系统中实现对多媒体任务灵活有效的调度支持,作者引进并实现了多媒体任务模型ARB.与周期任务模型、零星任务模型等传统实时任务模型相比,对ARB任务模型做了如下几方面的改进:(1)不需要预先知道任务的计算资源需求量或最坏情况执行时间,以满足多媒体任务对资源需求动态多变的特点;(2)任务相邻两次执行之间需要满足一定的时间距离约束,以确保多媒体任务的执行延迟和抖动,使执行结果更为流畅;(3)多媒体任务以指定的速率执行,且该速率在任务执行过程中可以动态调整,以适应用户需求和系统可用资源的动态变化,在具体的内核调度算法实现中支持执行速率、截止期限、周期等重要实时任务属性的定义.实验结果表明,基于ARB,Linux内核可以为多媒体任务提供如下调度支持:(1)保证任务以指定的速率执行,且速率在任务执行过程中动态可调;(2)通过任务执行时的时间距离约束,保证任务的执行延迟和抖动;(3)通过准入控制和自适应QoS协商机制,实现资源的动态请求.因此,基于ARB任务模型,Linux内核不仅可以实现对多媒体任务灵活有效的调度支持,而且使得这些任务具有较好的可控性.这一点对实时任务很重要,有助于提高实时任务的可确定性,此外对于系统资源的合理分配以及充分利用具有重要意义.