強(qiáng)實(shí)時(shí)RTAI在ARM9處理器的實(shí)現(xiàn)及性能研究
發(fā)布時(shí)間:2022-08-08 20:41
隨著嵌入式系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用,嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)RTOS也越來越受到重視,尤其是在工業(yè)控制、航空航天、醫(yī)療衛(wèi)生和軍用等領(lǐng)域。RTAI (Real-Time Application Interface)是由意大利米蘭理工學(xué)院航天工程系(DIAPM)發(fā)起開發(fā)的遵循GPL的開源項(xiàng)目。它是對(duì)Linux內(nèi)核的強(qiáng)實(shí)時(shí)擴(kuò)展,可以提供工業(yè)級(jí)的RTOS功能,而且其所有的功能都可無縫的通過GNU/Linux環(huán)境訪問,F(xiàn)在基于RTAI已經(jīng)有了很多的應(yīng)用,如RTnet、USB4RT、RTCAN等。RTAI還在不斷的發(fā)展之中,而且它在實(shí)時(shí)環(huán)境中的應(yīng)用也越來越多,有廣闊的發(fā)展前景;谏鲜鲆饬x,本文首先解釋了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的相關(guān)概念,分別從任務(wù)調(diào)度、中斷響應(yīng)、內(nèi)存管理等方面,指出在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中影響實(shí)時(shí)性的要素,并給出了現(xiàn)階段實(shí)時(shí)Linux的幾種架構(gòu)。接著,針對(duì)基于ARM平臺(tái)RTAI的實(shí)現(xiàn),深入研究與分析了RTAI實(shí)現(xiàn)機(jī)制,詳細(xì)剖析了基于Linux實(shí)現(xiàn)的ADEOS/IPIPE超微內(nèi)核的工作原理和具體實(shí)現(xiàn)。設(shè)計(jì)完成的測(cè)試硬件平臺(tái)基于AT91RM9200處理器,AT91RM9200是ATMEL針對(duì)系統(tǒng)控制以及通信領(lǐng)域推出的...
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 本文研究的背景和意義
1.3 本文研究的主要內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 本文的主要工作內(nèi)容
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
第2章 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn)及實(shí)時(shí)Linux架構(gòu)
2.1 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn)
2.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)性能指標(biāo)
2.2.1 內(nèi)存管理技術(shù)
2.2.2 任務(wù)調(diào)度
2.2.3 任務(wù)響應(yīng)延遲時(shí)間
2.3 實(shí)時(shí)Linux架構(gòu)
2.3.1 Linux實(shí)時(shí)化改造技術(shù)
2.3.2 幾種實(shí)時(shí)Linux架構(gòu)
第3章 測(cè)試硬件平臺(tái)電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)
3.2 主處理器介紹及外圍電路設(shè)計(jì)
3.2.1 AT91RM9200介紹
3.2.2 處理器外圍電路設(shè)計(jì)
3.3 SDRAM及FLASH存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)
3.3.1 SDRAM選型及電路設(shè)計(jì)
3.3.2 NOR FLASH電路設(shè)計(jì)
3.3.3 NAND FLASH電路設(shè)計(jì)
3.3.4 EEPROM電路設(shè)計(jì)
3.4 基于DM9161A的以太網(wǎng)電路設(shè)計(jì)
3.4.1 DM9161A介紹
3.4.2 以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)
3.5 其他電路模塊設(shè)計(jì)
3.6 硬件系統(tǒng)優(yōu)化與電路調(diào)試
3.7 硬件平臺(tái)PCB圖與實(shí)物圖
第4章 基于ADEOS/IPIPE的RTAI實(shí)現(xiàn)技術(shù)
4.1 Linux/RTAI雙內(nèi)核結(jié)構(gòu)
4.2 ADEOS/IPIPE超微內(nèi)核技術(shù)
4.2.1 ADEOS基本原理
4.2.2 ADEOS基于Linux的實(shí)現(xiàn)
4.3 RTAI實(shí)時(shí)內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)
4.3.1 RTAI硬件抽象層
4.3.2 RTAI中斷管理
4.3.3 RTAI實(shí)時(shí)任務(wù)管理
4.3.4 RTAI其他功能模塊
4.4 LXRT實(shí)時(shí)用戶任務(wù)接口
第5章 測(cè)試軟件系統(tǒng)構(gòu)建
5.1 系統(tǒng)軟件在存儲(chǔ)器上的映射關(guān)系及啟動(dòng)流程
5.2 建立交叉編譯環(huán)境
5.3 loader.bin與boot.bin執(zhí)行流程及實(shí)現(xiàn)
5.4 Bootloader移植
5.5 Linux操作系統(tǒng)移植
5.5.1 Linux內(nèi)核移植
5.5.2 文件系統(tǒng)制作
5.6 RTAI移植實(shí)現(xiàn)
5.6.1 RTAI移植要素
5.6.2 RTAI的移植實(shí)現(xiàn)
5.7 基于Linux/RTAI系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)原理
第6章 測(cè)試程序設(shè)計(jì)與系統(tǒng)性能分析
6.1 系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能測(cè)試程序設(shè)計(jì)
6.2 測(cè)試與性能分析
6.2.1 環(huán)境配置
6.2.2 測(cè)試方法與目的
6.2.3 測(cè)試結(jié)果與性能分析
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 測(cè)試硬件平臺(tái)電路原理圖
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Linux內(nèi)核的實(shí)時(shí)支持的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄒勇,王青,李明樹. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2002(04)
碩士論文
[1]基于RTAI/RTnet實(shí)時(shí)以太網(wǎng)圖像傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王;.西南交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3672193
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 本文研究的背景和意義
1.3 本文研究的主要內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 本文的主要工作內(nèi)容
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
第2章 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn)及實(shí)時(shí)Linux架構(gòu)
2.1 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)特點(diǎn)
2.2 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)性能指標(biāo)
2.2.1 內(nèi)存管理技術(shù)
2.2.2 任務(wù)調(diào)度
2.2.3 任務(wù)響應(yīng)延遲時(shí)間
2.3 實(shí)時(shí)Linux架構(gòu)
2.3.1 Linux實(shí)時(shí)化改造技術(shù)
2.3.2 幾種實(shí)時(shí)Linux架構(gòu)
第3章 測(cè)試硬件平臺(tái)電路設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
3.1 系統(tǒng)硬件總體設(shè)計(jì)
3.2 主處理器介紹及外圍電路設(shè)計(jì)
3.2.1 AT91RM9200介紹
3.2.2 處理器外圍電路設(shè)計(jì)
3.3 SDRAM及FLASH存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)
3.3.1 SDRAM選型及電路設(shè)計(jì)
3.3.2 NOR FLASH電路設(shè)計(jì)
3.3.3 NAND FLASH電路設(shè)計(jì)
3.3.4 EEPROM電路設(shè)計(jì)
3.4 基于DM9161A的以太網(wǎng)電路設(shè)計(jì)
3.4.1 DM9161A介紹
3.4.2 以太網(wǎng)接口電路設(shè)計(jì)
3.5 其他電路模塊設(shè)計(jì)
3.6 硬件系統(tǒng)優(yōu)化與電路調(diào)試
3.7 硬件平臺(tái)PCB圖與實(shí)物圖
第4章 基于ADEOS/IPIPE的RTAI實(shí)現(xiàn)技術(shù)
4.1 Linux/RTAI雙內(nèi)核結(jié)構(gòu)
4.2 ADEOS/IPIPE超微內(nèi)核技術(shù)
4.2.1 ADEOS基本原理
4.2.2 ADEOS基于Linux的實(shí)現(xiàn)
4.3 RTAI實(shí)時(shí)內(nèi)核的實(shí)現(xiàn)
4.3.1 RTAI硬件抽象層
4.3.2 RTAI中斷管理
4.3.3 RTAI實(shí)時(shí)任務(wù)管理
4.3.4 RTAI其他功能模塊
4.4 LXRT實(shí)時(shí)用戶任務(wù)接口
第5章 測(cè)試軟件系統(tǒng)構(gòu)建
5.1 系統(tǒng)軟件在存儲(chǔ)器上的映射關(guān)系及啟動(dòng)流程
5.2 建立交叉編譯環(huán)境
5.3 loader.bin與boot.bin執(zhí)行流程及實(shí)現(xiàn)
5.4 Bootloader移植
5.5 Linux操作系統(tǒng)移植
5.5.1 Linux內(nèi)核移植
5.5.2 文件系統(tǒng)制作
5.6 RTAI移植實(shí)現(xiàn)
5.6.1 RTAI移植要素
5.6.2 RTAI的移植實(shí)現(xiàn)
5.7 基于Linux/RTAI系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)原理
第6章 測(cè)試程序設(shè)計(jì)與系統(tǒng)性能分析
6.1 系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能測(cè)試程序設(shè)計(jì)
6.2 測(cè)試與性能分析
6.2.1 環(huán)境配置
6.2.2 測(cè)試方法與目的
6.2.3 測(cè)試結(jié)果與性能分析
結(jié)論
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄1 測(cè)試硬件平臺(tái)電路原理圖
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Linux內(nèi)核的實(shí)時(shí)支持的研究與實(shí)現(xiàn)[J]. 鄒勇,王青,李明樹. 計(jì)算機(jī)研究與發(fā)展. 2002(04)
碩士論文
[1]基于RTAI/RTnet實(shí)時(shí)以太網(wǎng)圖像傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王;.西南交通大學(xué) 2007
本文編號(hào):3672193
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jisuanjikexuelunwen/3672193.html
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