四种流行的嵌入式实时操作系统的比较研究——VxWorks,QNX,ucLinux,RTEMS

对比了市场上比较流行的VxW orks,QNX,uCL inux和RTEMS四种操作系统的不同特点,为嵌入式工作者挑选适合的嵌入式实时操作系统提供参考。

基于RTEMS的ATM网卡设备驱动程序以及CIPOA的研究与实现

分析了在RTEMS平台上设计和实现ATM网卡的设备驱动程序,并在此基础上进一步研究CIPOA技术的实现。针对特殊应用,在设备驱动程序和CIPOA的设计和实现中简化了协议实现,增强了实时性,并进行了综合性测试。

基于RTEMS的PSC/PSI电源控制样机研制

使用源代码开放的实时操作系统RTEMS,采用美国BNL研制的电源控制器(PSC/PSI),开发了基于RTEMS的电源控制样机。说明了控制系统样机的体系结构、开发过程以及与1台校正子电源调试的结果。目前,样机已可通过图形用户界面远程开关电源、升降电流,且能实时监测电源的状态。

基于RTEMS操作系统的EPICS应用研究

目前,世界上各大加速器广泛采用基于以太网的分布式控制系统组态软件包EPICS构建控制系统。EPICS早期版本是基于实时操作系统VxWorks发展起来的。EPICS国际合作组正致力于支持源码开放,免费的操作系统RTEMS,并准备将RTEMS推广到EPICS3.14新版本中。文章阐述了RTEMS的发展、特点,对比了几种常见的实时操作系统的性能,建立了基于Motorola MVME5500的RTEMS操作系统以及EPICS在RTEMS上的应用实例。

基于RTEMS的软件容错系统设计研究

运行于空间环境中的计算机系统,受空间辐射的影响,可能会发生各种各样的错误。为了提高系统可靠性,需要对其进行容错。在本文中,首先分析RTEMS本身的特点和空间环境的特点;然后在此基础上提出基于RTEMS的软件容错系统的分层设计思想,并给出具体的层次设计过程;最后结合模拟实验验证给出容错状态下系统的性能分析。实验结果表明,对容错系统的分层设计是必要的。

嵌入式操作系统RTEMS基于多处理器的优化

随着多处理器嵌入式系统应用的普及,通用嵌入式操作系统开始引入对并行化的支持,作为优秀的开源嵌入式操作系统RTEMS亦是如此。但是RTEMS对多处理器的支持机制上存在可能会使整个多机系统崩溃的死锁问题,此外在数据处理系统中做数据分发时对硬件性能损失十分严重。该文结合某型号星载计算机的研发工作,对RTEMS的多处理器支持机制加以完善,并对RTEMS存在的数据分发时的性能瓶颈给出一种优化方案。

嵌入式操作系统RTEMS内核的初步分析

在分析RTEMS内核的基础上,介绍嵌入式系统RTEMS内核的基本概念、基本组成结构、关键的数据结构、实时设计思想。文中还提出RTEMS对一些关键问题的处理方法。

基于SPARC与RTEMS的飞行控制软件开发技术

实时多任务操作系统的引入改变了传统飞行控制软件开发模式。本文结合RTEMS实时多任务系统部分源代码,深入剖析了该系统的任务管理、任务调度机制、SPARC寄存器窗口管理、中断管理、RTEMS系统初始化及系统配置等关键技术。并结合某型号开发经验,给出飞行控制软件的系统建模、任务划分、任务调度等开发过程。该过程为提高飞行控制软件的实时性、安全性和可靠性提供了很好的保障。

开发RTEMS实时系统的板级支持包

板级支持包BSP在嵌入式系统中处于关键的位置,有力地支持了嵌入式系统的移植,而BSP的结构与功能随不同的嵌入式系统的软件硬件环境呈现较大的差异。本文介绍板级支持包的功能和实时系统RTEMS的体系结构,分析RTEMS的启动过程。借鉴SPARC微处理器ERC32 BSP,提出一种RTEMS板级支持包的开发流程,主要说明模板BSP的选取、启动代码模块和设备驱动程序模块的实现,链接器命令脚本的修改等。最后把BSP与RTEMS系统的其他模块组合在一起,生成最终可执行映像的过程。

RTEMS研究及工程应用

美国开源军用实时操作系统RTEMS(Real-Time Executive for Multiprocessor Systems)的功能性能不逊于VxWorks。基于对其体系结构的分析、开发环境的建立,应用平台的构建,研究了该系统在军用电子装备中应用的可行性,为研究开发国产操作系统提供借鉴。

基于FPGA片上PowerPC的RTEMS移植分析

RTEMS(Real Time Executive for Multiprocessor Systems)是前美国军方研制的嵌入式实时操作系统(RTOS),多用于航天、国防等领域。本文基于FPGA芯片virtex4中内嵌Powerpc405控制器的RTEMS移植过程进行了分析,介绍了硬件系统的搭建,交叉编译环境的建立,内核的编译,RTEMS中断管理的实现方法,详细叙述了网络驱动结构,并给出了网络性能测试方法。

一种面向RTEMS的GUI系统的设计与实现

介绍了实时多处理器系统RTEMS上的图形用户开发包(GUIToolkit)的消息事件机制的设计。提出了开发一个能够良好的支持RTEMS系统的嵌入式GUI系统,讨论了实现该机制的关键设计部分,并且给出了具体实现的关键数据结构和事件消息处理逻辑流程,详细描述了该GUI的消息通信机制的设计过程与实现方法。

RTEMS实时操作系统

介绍了源代码开放的嵌入式实时操作系统RTEMS,并将它与其它各种实时操作系统RTOS-Linux、VxWorks进行性能比较,显示RTEMS最适用于研究开发高性能、高可靠性的综合接入设备。

RTEMS嵌入式实时操作系统在S3C2440上的移植

作为一款可与VxWorks媲美的嵌入式实时操作系统因缺乏现成的集成开发环境，加之官方提供的BSP不能支持当前市场上所有的硬件平台，因此PoTEMS的应用在国内一直受阻。为解决上述问题，提出了完整的R,TEMS开发环境搭建的方法及系统的移植方案。经在TQ2440开发平台上进行测试，验证了以上提出方案的可行性，为推广应用RTEMS操作系统打下基础。

RTEMS引导程序的设计与实现

在嵌入式系统开发中,引导程序一般由引导记录BOOT和装入程序LOADER两部分组成,它主要负责初始化硬件设备和引导内核。基于PC机的RTEMS嵌入式操作系统通常由GNU GRUB引导。在分析GNU GRUB与RTEMS之间的接口和ELF可运行程序的文件格式的基础上给出了BOOT和LOADER的实现算法,并详细介绍了实模式到保护模式的切换过程,且给出了加载ELF可运行程序的实现算法。经上机调试,RTEMS引导程序运行良好。

基于RTEMS的CAN总线驱动程序研究

介绍了CAN总线硬件电路设计、RTEMS嵌入式实时操作系统的驱动模型,并详细讨论了CAN总线驱动程序的设计与实现。

基于RTEMS的实时进程设计与实现

以嵌入式实时操作系统RTEMS为原型设计实现了实时进程。将RTEMS操作系统内核与应用程序隔离,使二者运行在不同的特权级别下,应用程序的错误不会导致操作系统崩溃,从而提高了整个系统的可靠;同时对内核内存管理和地址映射机制进优化,保证原有系统的性能。从系统的可靠性、实时性以及设计实现的复杂性等方面进行试验和分析,试验结果表明,实时进程的设计与实现提高了系统可靠性,并且能够保证原有系统实时性和简单性。

基于STM32和RTEMS的环境监测系统的设计与实现

基于STM32微处理器及REMS嵌入式实时操作系统,设计并实现温湿度、光照强度和粉尘浓度的环境监测系统。数据终端采集数据,通过串口将环境数据上传至监控主机。采用Qt5.4.2实现可视化界面,完成环境参数的实时监控,并实现数据存储、历史查询和报警等功能。

RTEMS存储管理的研究与改进

对嵌入式实时操作系统RTEMS的两种存储管理方法——分区和区域进行了分析和研究。分区管理是将内存划分为大小相等的缓存块,以队列的形成将空闲缓存块组织在一起,并以缓存块为单位动态地分配。区域管理以可变大小的内存段进行分配,用双向链表来管理空闲内存段,采用首次适应算法对内存进行分配。由于区域管理算法复杂,因此,本文提出带辅助位示图的位示图存储管理方案,使内存分配更加简单,同时也解决了空闲区合并问题,提高了RTEMS的可靠性和实时性。

RTEMS文件系统的研究

文件系统是操作系统最重要的组成部分,嵌入式文件系统在可移植性、可裁剪性、可配置性和实时响应等方面与普通文件系统有较大区别。主要针对RTEMS文件系统的初始化、文件系统的加载等内容进行分析研究,RTEMS上文件系统的成功创建,为系统中文件和设备的管理提供支持,也为以后进一步开发系统应用程序奠定基础。