基于RTLinux的分布式实时进程通信技术的研究与实现

摘要

随着计算机技术的高速发展,实时信息处理系统已经被逐步应用于各个领域.分布式实时操作系统为这些实时信息处理系统提供了良好的运行平台,然而由于不同领域的应用对实时性的要求不尽相同,因此很难找到一种分布式实时操作系统可以完全满足这些不同的需求.在这种情况下,针对不同应用领域的特点来开发具有自主知识产权的分布式实时操作系统是解决这个问题较好的途径.RTLinux是一个在Linux基础上改造而来的具有硬实时性能的单机实时操作系统,它具有开放的源码,这有利于在RTLinux的基础上开发分布式实时操作系统.进程通信机制是分布式实时操作系统的核心技术之一,在对RTLinux进行分析和研究的基础上,采用远程过程调用模型和组通信模型对RTLinux进程通信机制进行分布式实时化改造.改造后的进程通信机制主要包括:端口操纵、端口动态管理、端口接收服务和实时消息队列管理等模块.这些模块分别从进程通信的缓冲区管理、消息队列的排队管理和消息接收服务等方面对RTLinux的进程通信机制进行实时性改造,提高了RTLinux进程通信的实时性.另外,通过引入全局信息表管理、全局信息广播,全局信息查询等技术,为用户提供了透明的进程通信函数调用接口.测试表明,改进后进程通信的通信延迟处在一个可预测的范围之内,同时也体现出了在消息排队过程中优先级排队算法的优越性和信号量的同步协调功能.

目录

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1引言

1.1研究背景

1.2分布式实时操作系统的研究与发展

1.3主要研究内容

1.4论文结构

2Linux和RTLinux的进程通信机制分析

2.1 Linux系统的进程通信机制

2.2 RTLinux系统的进程通信机制

2.3两种进程通信机制的比较

2.4小结

3分布式实时进程通信机制的通信模型

3.1分布式操作系统的进程通信模型

3.2分布式实时进程通信机制的通信模型

3.3小结

4分布式实时进程通信机制的实现

4.1分布式进程通信流程

4.2进程通信的设计

4.3进程通信编程接口透明性的实现

4.4进程通信实时性的实现

4.5小结

5测试与分析

5.1测试程序的用例描述

5.2进程通信的通信延迟测试

5.3消息队列排队方式和信号量功能测试

5.4测试结果与分析

5.5小结

结束语

致谢

参考文献

附录1(攻读学位期间发表论文目录)