嵌入式Linux的實時化改造及其在故障錄波中的應(yīng)用.pdf

1、傳統(tǒng)的故障錄波裝置在實時性、可靠性及穩(wěn)定性上存在一定的不足，隨著計算機技術(shù)尤其是嵌入式系統(tǒng)的飛速發(fā)展，采用嵌入式系統(tǒng)有助于提高故障錄波器的性能。而Vxworks等商業(yè)嵌入式操作系統(tǒng)價格昂貴，嵌入式Linux功能強大、性能穩(wěn)定可靠，但是其本質(zhì)上屬于分時操作系統(tǒng)，在實時性方面存在較大劣勢。由此本文提出了將RTLinux+Linux的雙核操作系統(tǒng)應(yīng)用于故障錄波器的研究課題。
　　 本文分析了制約Linux實時性的幾個因素，提出一種基于

2、APIC時鐘的Linux實時化改造方法，通過對普通APIC時鐘進行改造，使其滿足高精度的實時化需求，通過多組仿真實驗，驗證了該實時化改造方法的實時性能可達到100us級的精度。
　　 本文著重分析了RTLinux的基本原理和實現(xiàn)機制，以此為基礎(chǔ)創(chuàng)建RTLinux+Linux的雙核實時化系統(tǒng)。在普通內(nèi)核、RTLinux+Linux、普通內(nèi)核+RTLinux補丁+搶占內(nèi)核補丁等3種操作系統(tǒng)平臺上，通過對內(nèi)核的重編譯、TCP數(shù)據(jù)通信、

3、進程間通過共享內(nèi)存進行通信、浮點運算、文件的創(chuàng)建及讀寫、讀取緩沖區(qū)中隨機數(shù)據(jù)等6個同時運行的進程進行仿真實驗，表明普通內(nèi)核+RTLinux的99.999％例程的中斷響應(yīng)時間都低于5ms。但在5ms～10ms之間存在幾處抖動。普通內(nèi)核+RTLinux+搶占內(nèi)核補丁的最大響應(yīng)時間為1.2ms，并且99.99992％中斷響應(yīng)時間在100us以內(nèi)，其實時性是三種方案中最好的，能夠滿足故障錄波器的各種功能的要求。
　　 本文結(jié)合故障錄波器