基于RTHAL的Linux实时性研究和实现

研究嵌入式Linux操作系统实时性的扩展和实现。提出通过在底层硬件和操作系统之间增加实时硬件抽象层的方式来扩充和增强Linux实时性能。该方法对操作系统内核只需做微小修改,就能达到既保持Linux现有功能和资源又兼有硬实时能力,其进程切换延迟仅为3微秒左右。讨论了对Linux和实时硬件抽象层两方面的扩展过程,同时还提出了如何有效利用两者间的缓冲区的方法。最后在嵌入式MPEG4流媒体系统中应用和测试了该方法,结果表明该方法实时性能优异,使用简单有效。

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。

Linux的实时性改造及测试

本文针对如何在有效利用Linux能够方便地移植到不同应用平台的优势的同时,使其能够满足实时应用的要求,对Linux-2.6.9核心进行了改造。首先,通过RED-Linux项目,在实时硬件抽象层(RTHAL)上建立实时应用借口(RTAI),在新内核Linux-2.6.9-adeos上实现了RTAI,并进行了任务切换延迟、实时程序和普通程序三种测试;最后对RTAI、RTL inux两种改造方案进行了比较。

基于μCLinux的操作系统实时性扩展和应用

本文提出一种基于实时硬件抽象层RTHAL的方法增强μCLinux实时性能以便应用于实时视频编码系统。具有硬实时性能的RTHAL运行于硬件层和μCLinux之间,通过尽可能少地修改μCLinux内核而获得完全的硬实时性能,平均任务调度延迟仅为3～4μs左右。本文还提出了如何计算和设置RTHAL和μCLinux之间FIFO缓冲区的大小以便实现实时数据稳定传输的方法。通过实时视频编码实例测试表明,该方法能够简单高效地提高μCLinux的实时性能。

基于Linux的实时内核RTAI的实现机制研究

本文通过对RTAI源代码的深入分析,研究了RTAI如何通过一组RTHAL来截获Linux对硬件的操作,从而在只需对Linux做出极小的改动的基础上构建一个双内核的实时操作系统。同时,分析了RTAI的系统结构及其实现机制。对RTAI实现机制的深入分析研究有助于我们更好使用这一有很好应用前景的、基于Linux的实时内核。