基于MIPS处理器和RTAI的数控系统中调度抖动的研究

将MIPS体系结构的处理器应用在数控系统上,可以降低系统的成本,增强数控系统的国产化水平.但不同的硬件结构会对实时操作系统的调度抖动产生不同的影响,而运动控制器的调度抖动是数控系统的重要性能指标之一.本文讨论了MIPS平台上运动控制器的调度抖动的测试方法,分析产生抖动的原因,并针对这些原因对系统进行了优化.最终测试结果表明,在MIPS平台下,RTAI的调度抖动能够满足数控系统的需要.

基于RTAI的实时Linux系统构筑及其嵌入式程序移植

实时Linux操作系统已逐渐被人们用作嵌入式应用软件的支撑平台,它在提供了一个优异的实时可控制性的同时,也不可避免地带来了一些相关问题。本文结合基于RTAI的实时Linux系统的构筑以及在其上开发一个GPS应用程序的经验,阐述了在RTAI系统上开发应用软件中遇到的诸如程序流程控制、串口实时传输和远程控制等几个关键问题,并探讨和给出了相应的解决方法。

基于RTAI嵌入式Linux硬实时性能研究与实现

嵌入式Linux系统由于不支持硬实时任务,限制了其在电能质量监控系统等高实时性领域中的应用。本文介绍了嵌入式Linux系统的实时性,并利用RTAI(RealTimeApplicationInterface)对嵌入式uClinux系统进行了实时性扩展,将RTAI-Lin-ux双内核系统实际应用于电能质量监控实验平台,并通过与uClinux系统的对比实验验证了该系统的硬实时性能,证明其满足电能监控领域的实时性要求。

Linux Rtai平台下智能化STEP-NC控制器的实现方法

在Linux Rtai平台下,对开放式智能化STEP-NC控制器的实现方法进行了研究。引入本体论的方法,建立了一个数控专家知识库。采用自主研发的工业实时以太网现场总线技术作为控制器底层硬件接口。在嵌入了Rtai实时核的通用Linux平台上开发了原型机,验证了设计方案的可行性。此数控系统具有现场编程与重规划能力,可进行一定的自主决策,支持分布式控制。整个系统具有开放、智能、灵活的特点。

基于RTAI的uClinux硬实时性能的实现

uClinux嵌入式操作系统具有优良的稳定性和网络功能,然而其不支持硬实时任务的缺陷却极大地限制了它在高实时性监控领域的应用。介绍了嵌入式实时操作系统在电能质量监控领域中的应用,以及uClinux系统的特性。利用实时应用接口RTAI(Real Time Application Interface)对uClinux系统的实时性进行了扩展,采用对内核进行小规模改动的双内核方法实现Linux系统硬实时特性。对比实验可见RTAI/uClinux双内核系统具有良好的实时性能。

基于ADEOS的RTAI/Linux的研究及其实时性测试

针对目前实时Linux的发展现状,对采用双内核方案的实时Linux系统——RTAI进行了研究,以便对RTAI进一步推广。首先对介于RTAI/Linux与硬件之间的资源虚拟层操作系统自适应域环境ADEOS(Adaptive Domain Environment for Operating Systems)进行了剖析,主要包括ADEOS的体系结构,如何在域间传递事件(特别是中断),域在管线中是如何排列的,域是如何处理中断的。然后简略探讨了基于ADEOS的RTAI/Linux的具体实现,最后在系统重负载的情况下测试了标准Linux和基于LXRT模块的RTAI的实时任务响应时间。不仅验证了RTAI的硬实时性,还给出了基于LXRT模块编写RTAI实时应用程序的一般步骤。

基于RTAI改进的Linux实时调度算法

针对Linux实时内核RTAI的RMS调度算法CPU利用率不高的不足,结合CFS算法能公平对待所有任务的优点,实现一种新的调度算法EIC-CFS(Epoch Increase Control-Completely Fair Scheduler)。实验表明,EIC-CFS算法在负载较高的情况下,CPU的利用率较RMS算法大幅提高,改善了CFS算法因处理器周期自动增长而无法对任务做出实时响应和处理的不足。

基于RTAI的数控系统跟踪调试模型的设计与实现

为了丰富数控系统的调试手段,本文在RTAI进程间通信和环形缓冲区技术的基础上,提出一种基于RTAI的数控系统实时任务跟踪调试模型.该模型实现了动态地对数控系统中的实时任务进行跟踪,获取有效的调试信息,并在进行跟踪时对实时任务的性能影响尽量小,而在不跟踪时对实时任务几乎没有性能影响.该模型已在我们开发的数控系统调试工具中得到实际应用.

RTAI在开放式数控系统运动控制器中的应用

由于Linux不具有硬实时性,在开放式数控系统运动控制器中采用RTAI(Real Time Application In-terface)实时方案来解决嵌入式Linux数控平台的实时问题。RTAI能够实现内核的可抢占性,实时中断机制以及动态优先级调度等基本实时机制;同时它完全开放源码,方便针对嵌入式控制应用的内核调度机制进行改造。文章对RTAI的特性及在基于Mpc5200数控系统运动控制器中的改造和应用进行了研究分析。实验证明该方案能够满足嵌入式控制系统的实时性需求。

Linux与硬实时扩展系统——RTAI的分析与研究

Linux操作系统作为一种强大的开放的操作系统,被越来广泛的应用于后PC系统中。Linux系统本身是一个面向桌面的系统,所以其实时性能并不出色,但是可以对Linux进行实时性改造,以满足不同的实时需求。本文说明了Linux在硬实时性方面存在的不足,详细分析了Linux一种硬实时扩展系统RTAI的主要思想,对RTAI的内核结构进行了分析,并扩展了RTAI的应用范围。

RTAI实时调度器的优化与实现

在实时系统中,任务调度策略是内核设计的关键部分,如何进行任务调度,保证各个任务能在其期限之内完成是实时操作系统研究的一个重要领域。针对RTAI LINUX调度器在系统负载较重或过载时调度性能急剧下降的缺点,笔者将一种改进的最小空闲时间优先算法引入到RTAI调度器中,对其进行了优化,实现了静态优先级结合动态优先级调度的调度器。对改进后的调度器调度时延和对调度器调度算法的仿真进行了测试,取得了较好的调度性能。

RTAI实时操作系统在多轴联动电火花加工数控系统中的应用

数控系统软硬件平台近年来的快速发展,为多轴联动电火花加工数控系统的提升带来了新的机遇。针对广泛采用的上下位机式数控系统中上下位机间通讯的瓶颈问题,利用实时操作系统与双端口寄存器在上下位机间通讯与数据传输的时间确定性和效率的优势,对原有自主开发的多轴联动电火花加工数控系统进行了改进,增加了实时通讯的功能,充分利用上下位机的双核优势冲破之间的瓶颈,并结合先进的B样条曲线插补算法,显著提高了数控系统的性能。闭式整体叶盘的加工实验证明新的数控系统体系架构能提高复杂零件的加工效率。

基于实时Linux-RTAI位置控制系统研究

基于实时L inux-RTAI系统,采用嵌入式GUI系统的Qt/Embedded平台,开发了位置控制系统。并通过油门执行器控制系统的开发实例进行了说明。所开发的位置控制系统响应速度快、可靠性高。

基于优先级位图对RTAI实时性的改进

通过对RTAI部分内核代码的分析,指出RTAI中原有的基于双向链表结构的就绪任务队列存在缺陷,在RTAI中引入优先级位图对RTAI的就绪任务队列进行了改进,实现了一个基于优先级位图的双向循环链表的就绪任务队列结构,从而在原有基础上进一步提高了RTAI的实时性,并通过实验加以验证。

实时RTAI-Linux操作系统的分析与研究

讨论了实时操作系统的特性,分析了Linux作为实时操作系统的不足之处,深入剖析了RTAI增强Linux实时性的基本思想以及RTAI的设计与实现原理,给出了在RTAI Linux环境下开发实时应用程序的设计方法.

基于RTAI-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特性 ,分析了Linux作为实时操作系统的不足之处 ,深入剖析了RTAI增强Linux实时性的基本思想以及RTAI的设计与实现原理。

基于RTAI-Linux的多串口卡通讯实现

本文研究了基于Linux的多串口卡实时通讯问题。以PC/104多串口卡为例,对Linux和RTAI-Linux下多串口卡驱动的实现、串口实时通讯程序开发以及通讯测试过程进行了详细论述,最后采用RTAI成功实现了兼容16550A芯片的多串口卡实时通讯。

CBS算法的RTAI内核调度器设计

近年来基于双内核架构增强Linux操作系统实时性的RTAI[1](Real-Time Application Interface)在工业控制等硬实时领域已经得到了越来越多的应用。本文提出的调度器通过采用基于服务策略的CBS算法对RATI内核下的EDF调度器进行扩展,可以保证分配一定的CPU资源供Linux上的软实时应用,即使在有硬实时任务并发时也能得到处理器资源。实验结果证明了基于CBS算法扩展RTAI内核调度器的正确性。

基于RTAI/RTnet实时以太网静态图像传输的实现

随着计算机网络与通信技术的快速发展,图像具有直观、方便和信息量丰富等特点,其网络传输已经渗透到了生产生活中的各个领域。为了满足日益增加的网络传输信息量和速度要求,网络传输中采用实时操作系统和实时网络协议的技术受到越来越多的关注和应用研究,目前该技术在我国的研究还处于起步阶段。本文设计实现了静态图像在实时操作系统RTAI和实时以太网RTnet环境中的传输。

基于RTAI-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特性,分析了Linux作为实时操作系统的不足之处,深入剖析了RTAI增强 Linux实时性的基本思想以及RTAI的设计与实现原理。