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《淺議嵌入式linux實(shí)時(shí)內(nèi)核rtai移植與測(cè)試》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文嵌入式Linux實(shí)時(shí)內(nèi)核RTAI移植與測(cè)試姓名：劉忠文申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：碩士專業(yè)：計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)指導(dǎo)教師：涂剛20080606華中科技大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要作為最主要的開放源代碼軟件之一，Linux正迅速進(jìn)入實(shí)時(shí)控制領(lǐng)域。充分發(fā)揮了其性能穩(wěn)定、兼容UNIX、支持多種處理器；網(wǎng)絡(luò)功能強(qiáng)、安全性高、內(nèi)核可以裁剪等一系列優(yōu)點(diǎn)。然而隨著對(duì)實(shí)時(shí)性要求的越來越高，Linux內(nèi)核機(jī)制的一些不足日益突顯：不可搶占的內(nèi)核、粗糙的時(shí)鐘粒度、頻繁的關(guān)中斷等，使得Linux的實(shí)時(shí)性不強(qiáng)。通過使用基于Linux核
2、心的實(shí)時(shí)內(nèi)核RTAI，完成了RTAI在特定硬件平臺(tái)(S3C2410處理器)上的移植，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)具有較好實(shí)時(shí)性能的Linux系統(tǒng)。移植主要是針對(duì)如下幾個(gè)部分進(jìn)行的：首先是中斷控制模塊移植。RTAI在中斷處理機(jī)制方面采用中斷虛擬器來接管所有中斷，使Linux內(nèi)核不能關(guān)硬件中斷，從而實(shí)現(xiàn)了中斷的實(shí)時(shí)響應(yīng)。結(jié)合S3C2410的中斷控制邏輯實(shí)現(xiàn)了RTAI中斷控制模塊的移植；其次是細(xì)粒度時(shí)鐘的實(shí)現(xiàn)。RTAI增加了單次觸發(fā)模式時(shí)鐘，使得時(shí)鐘中斷在需要的時(shí)候發(fā)生，細(xì)化了系統(tǒng)時(shí)鐘粒度。通過利用S3C2410處理器的多個(gè)硬件
3、定時(shí)器分別實(shí)現(xiàn)了單次觸發(fā)模式及周期觸發(fā)模式的時(shí)鐘，完成了時(shí)鐘部分的移植。最后是實(shí)時(shí)內(nèi)存管理方案的移植。RTAI對(duì)實(shí)時(shí)內(nèi)存的管理使用了共享內(nèi)存及動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理，同時(shí)利用了硬件平臺(tái)上內(nèi)存管理單元及緩存機(jī)制來優(yōu)化實(shí)時(shí)內(nèi)存的管理。通過利用S3C2410的內(nèi)存控制方式，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)內(nèi)核的內(nèi)存管理功能。在完成RTAI的移植后，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)Linux及改進(jìn)后的Linux系統(tǒng)在中斷延遲進(jìn)行了對(duì)比測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，改進(jìn)后的Linux實(shí)時(shí)性能得到了很大的提高。關(guān)鍵詞：實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，實(shí)時(shí)中斷，實(shí)時(shí)時(shí)鐘，實(shí)時(shí)內(nèi)存管理I華中科技大學(xué)碩士學(xué)
4、位論文AbstractAmongmainopensourcesoftwares,Linuxisquicklyenteringthereal-timecontrolfieldwithopenkernelsourcecodes,stableperformance,UNIXcompatibility,multipleprocessesapplicability,greatnetworkcapabilities,highsecurityandprunedkernel.Duetoit’snon-preemptive
5、kernel,coarsetimegranularity,frequentlyinterruptdisable,virtualmemory,processschedulingmechanismandotherbuffermechanism,Linuxisnotso”real-time”asanRTOS.Usingthereal-timekernelRTAIandLinuxkernel,wecompletedtheportingofreal-timekerneltoaspecifichardwareplat
6、form—S3C2410platform,andgotareal-timeLinux.Portingwascompletedmainlyfromthefollowingaspects:First,implementingthecontroloftheinterruption.Usinganinterruptsimulatortotakeoverallthedisruption,theLinuxcannotmaskthehardwareinterruption,thusenablingreal-timeta
7、sksandreal-timeinterruptrapidresponse.DifferentmethodsweretakenbytheRTAIduetodifferentmicroprocessorplatform,soweusedthemethodofinterruptcontrolfortheS3C2410microprocessortoachieveRTAI'scontrolfortheunderlyinghardware.Thiswasfollowedbytheportingofsystemcl
8、ock.RTAImakesthesystemclockmorerefinedgranularitybysettingone-shotmodetimertomaketheclockinterrupthappenonneededtime.Weusedanumberofhardwareclockstoachievetherespectiveone-shotmodemodeclockandtheperiodicmode,complet
