基于IntelXScalePXA255处理器的实时Linux操作系统研究与实现

基于IntelXScalePXA255处理器的实时Linux操作系统研究与实现

冯缜[1]2004年在《基于IntelXScalePXA255处理器的实时Linux操作系统研究与实现》文中研究指明实时操作系统是一种能在边界时间内提供所需级别服务的操作系统。它能够明确说明它的每一个系统服务运行所需的最长时间,运行在它上面的任务的行为都是可预测的。实时操作系统又可分为“软实时”(soft real-time)和“硬实时”(hard real-time)两种。软实时指的是统计意义上的实时,一般指整体吞吐量大或整体响应速度快,但不能保证特定的任务在指定的时间内完成。硬实时则是指时间要求必须被严格保证的实时。为了保证实时系统能够正常的工作在充满电磁干扰,辐射,高运算负载的恶劣环境下,构成实时系统的硬件部分和软件部分应非常可靠。在实时运算科研领域,需要研究的问题有很多,譬如计算机体系结构,容错计算,操作系统等。而如何达到精确的时限要求更是一个难题。Unix(包括Linux)具有一定的软实时,但不是硬实时。因此使Linux成为真正的实时操作系统必须要对其作一些相关的改造。本文首先描述了实时系统与一般系统的区别,并研究了实时系统设计的基本原理以及实时系统的基本结构。在实时系统设计中任务分配调度与实时通信是两个关键的方面:实时通信为分布式实时系统各节点之间提供可靠可评估的通信渠道,而任务分配调度的核心任务是保证任务能够在指定时限内完成。现有标准Linux操作系统在实时处理方面存在一些不足,譬如没有高精度的记时器,不支持基于时限的调度算法,内核不可抢占等。参考现有的一些Linux实时性不强的解决办法如RT-Linux, RTAI, RED-Linux, KURT等,介绍了一种在硬件平台为Intel XScale PXA255处理器,软件平台为Linux 内核版本2.4.18上的实时操作系统的实现方法,实现了高精度记时器和基于时限的EDF算法,并在内核中插入抢断点使之成为全抢断内核。最后对改进后的实时操作系统进行了性能分析。

白璘, 孙肖子[2]2005年在《基于嵌入式Linux的图像采集系统的设计与实现》文中提出本文介绍了在嵌入式Linux系统下开发USB摄像头图像采集系统的方法,给出了基于IntelXscalePXA255处理器的嵌入式图像采集系统的设计方案,并对如何编写符合VideoforLinux标准的摄像头图像采集程序进行了讨论。

王笑雨[3]2006年在《基于Intel XScale处理器的嵌入式系统中MPEG4解码的实现和优化》文中研究指明随着移动设备的发展,嵌入式系统已成为当今的一个热点。嵌入式系统集软件与硬件于一体,具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点,主要由嵌入式处理器、其他支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件等组成。基于Intel XScale架构的处理器PXA 255、PXA 270具有强大的多媒体处理能力,同时采用了独特的节电技术,使得在保证CPU性能的情况下,最大限度地减少了移动设备的功耗,适用于便携式设备。同时,由于网络流媒体的迅速发展,各种媒体文件格式的层出不穷,大众对媒体播放器的要求也越来越高。不仅要求媒体播放器的界面要美观实用,更重要的是要求媒体播放器可以支持尽可能多的媒体格式,尤其是目前的主流媒体文件格式。本课题就是基于这个目的,在我们的嵌入式PMC平台上实现可以支持目前媒体文件的主流格式——MPEG4——的多媒体播放器。本课题研究的主要目标是实现和优化支持MPEG4解码的媒体播放器。课题建立在以PXA255400MHz微处理器为核心、集成众多外围设备的硬件系统,以嵌入式Linux2.4.19为操作系统、Qte/Qtopia为图形用户界面的便携式多媒体中心平台上。课题针对便携式多媒体播放的具体要求,在软件设计上实现了媒体播放器软件以及该平台对MPEG4解码的实现。在此基础上,利用了先进的Intel IPP库实现了对MPEG4解码的优化。在此之外,针对媒体文件格式的优化提出了一个可行的测试工具VTune,以帮助测量解码中软件中的可优化点,更有效率的进行优化工作。从最终的测试数据和结论中可以看出,课题成功的实现了PMC平台上媒体播放器的设计,并且这个媒体播放器能够很好的支持目前主流的视频解码格式MPEG4。在对MPEG4解码进行优化以后,MPEG4格式的视频文件播放时可以达到28帧/秒,达到了流畅播放的效果。

参考文献:

[1]. 基于IntelXScalePXA255处理器的实时Linux操作系统研究与实现[D]. 冯缜. 华中科技大学. 2004

[2]. 基于嵌入式Linux的图像采集系统的设计与实现[J]. 白璘, 孙肖子. 电子设计应用. 2005

[3]. 基于Intel XScale处理器的嵌入式系统中MPEG4解码的实现和优化[D]. 王笑雨. 东南大学. 2006

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