嵌入式LINUX的實時性增強及其在測控系統(tǒng)中的應用.pdf

1、隨著計算機軟硬技術(shù)的高速發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)相對于通用型的計算機系統(tǒng)，具有功耗低、體積小、集成度高等優(yōu)點被逐步應用于工業(yè)測控領域。通常情況下，工業(yè)測控系統(tǒng)對實時性都會有比較嚴格的要求，但目前國內(nèi)使用的商業(yè)實時操作系統(tǒng)大部分是國外產(chǎn)品，這些操作系統(tǒng)價格昂貴，且關鍵技術(shù)掌握在外國人手中，嚴重制約我國發(fā)展，危及國家安全。而另外一些操作系統(tǒng)則功能過于簡單，不利于我們靈活、方便地開發(fā)各種類型的嵌入式系統(tǒng)?；贏RM平臺的嵌入式Linux系統(tǒng)的出現(xiàn)為解

2、決這種局面提供新的契機，它集合了ARM的功耗低、體積小、集成度高等優(yōu)點和嵌入式Linux免費、開源、功能強大等優(yōu)點，成為一個優(yōu)秀的嵌入式系統(tǒng)被廣大嵌入式開發(fā)者所接受，但普通嵌入式Linux系統(tǒng)的實時性還不能滿足本文所述的一套具體的工業(yè)測控系統(tǒng)要求，所以本文作者的工作重點是增強嵌入式Linux系統(tǒng)的實時性以及實時測控系統(tǒng)的開發(fā)。 本文首先介紹了嵌入式操作系統(tǒng)，并從實時性的角度進行分析和對比，指出了增強嵌入式Linux實時性的意義和

3、可行性。接著介紹了ARM系列處理器，給出了選擇S3C2410處理器的依據(jù)，進而分析了作為嵌入式操作系統(tǒng)滴答時鐘源的脈寬調(diào)制定時器的實現(xiàn)原理；隨后分析了基于S3C2410的嵌入式Linux系統(tǒng)時鐘軟件實現(xiàn)、中斷處理和內(nèi)核調(diào)度，總結(jié)了嵌入式Linux在實時性方面的不足，揭示了當今增強嵌入式Linux實時性的兩種方式。最后結(jié)合一套具體的嵌入式Linux系統(tǒng)測控系統(tǒng)的特點和實時性要求出發(fā)，提出了修改系統(tǒng)時鐘粒度、合理劃分軟硬件和把實時任務加入內(nèi)

4、核的方案，同時非實時任務仍然作為一般用戶進程。 以上方案提高了系統(tǒng)時鐘精度，增強了實時任務的搶占能力，但并不給CPU增加太重負擔。該方案被應用到一套具體的測控系統(tǒng)中。通過測試表明，該測控系統(tǒng)能夠滿足所需實時性。在實際運行中，系統(tǒng)也具有較好的穩(wěn)定性。 另外，本文研究的硬件平臺是以ARM嵌入式芯片為核心，部分地方引用、分析和修改了部分底層代碼，由于篇幅限制，未能就ARM相關指令功能作詳細的敘述，若需詳細了解，需參閱相關ARM