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基于Linux实时软件的研究

作　者: 王耿
导　师: 李玉忍
学　校: 西北工业大学
专　业: 电力电子与电力传动
关键词: RTLinux 硬实时内核实时系统分时系统实时控制
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 225次
引　用: 8次
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内容摘要

在过去十年中，Linux操作系统以一种全新的软件发展模式—开发式软件发展模式得到了快速的发展。但是，一般Linux操作系统为分时系统，只注重于使用者可公平的分享系统的资源，不符合实时应用程序的需求。建立于Linux系统之上的RTLinux，不仅具有硬实时性的机制，同时又极大地发挥了分时系统Linux的各种功能。在本论文中详细分析了RTLinux的基本原理和实现机制，提出RTLinux实时应用设计的基本原则，并构造一个基于RTLinux的实时控制系统的基本框架。在这个系统中：一个内核模块完成实时数据采集、实时控制计算和实时控制；一个GTK+图形用户界面负责交互式人机对话。在该系统中，论述了实现RTLinux实时控制的基本原理和方法，并应用于工程实例，其实时性、快速性、正确性均满足硬实时系统设计要求。该系统人机界面友好，使用方便、灵活。在这个系统之上，工程设计人员只要根据不同的应用场合，采用不同的控制算法，就可满足不同的实时测试、控制要求。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-7
第一章绪论  7-10
  1.1 研究动机与背景  7-8
  1.2 研究方法  8
  1.3 论文架构  8-10
第二章实时Linux操作系统  10-28
  2.1 Linux操作系统  10-18
    2.1.1 Linux的特点  11-13
    2.1.2 用户模式(User Mode)和内核模式(Kernel Mode)  13
    2.1.3 抢占式内核与非抢占式内核  13-15
    2.1.4 进程(Process)  15-16
    2.1.5 进程(Process)与任务(Task)  16-17
    2.1.6 模块(Module)和可加载内核模块(Loadable Kernel Model)  17-18
  2.2 实时系统  18-21
    2.2.1 什么是实时系统  18-19
    2.2.2 开发实时操作系统的几种方法  19
    2.2.3 什么是实时Linux  19-20
    2.2.4 Linux为什么不能作为实时操作系统  20-21
  2.3 几种主要的实时Linux操作系统  21-28
    2.3.1 RTLinux  21-22
    2.3.2 RTAI Linux  22-23
    2.3.3 KURT  23-25
    2.3.4 RED-Linux  25-26
    2.3.5 Linux/RK  26-27
    2.3.6 为什么选择RTLinux  27-28
第三章 RTLinux的实现原理  28-46
  3.1 中断仿真  28-31
  3.2 实时任务  31-32
  3.3 RTLinux的调度  32-37
    3.3.1 实时进程调度算法  33-35
    3.3.2 实时进程调度算法的正确性  35-36
    3.3.3 RTLinux的调度  36-37
  3.4 时钟  37-39
  3.5 任务之间的通讯  39-41
  3.6 遵循POSIX的RTLinux  41-43
  3.7 RTLinux与Linux内核的比较  43-46
第四章构造基于RTLinux的实时控制系统  46-68
  4.1 RTLinux实时应用设计的基本原则  47-48
  4.2 基于RTLinux的实时控制系统的设计  48-68
    4.2.1 软件规划  48-50
    4.2.2 代码实现  50-68
      4.2.2.1 实时任务(实时内核编程)  50-58
      4.2.2.2 非实时部分  58-59
      4.2.2.3 实时与非实时的接口  59-60
      4.2.2.4 程序分析和程序流程  60-68
第五章结论与展望  68-70
致谢  70-71
参考文献  71-72

基于Linux实时软件的研究

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