Linux系统中实时仿真程序时间精确性分析.pdf

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1、第23卷第10期计算机仿真2006年10月文章编号：1006-9348（2006）10-0076-04Linux系统中实时仿真程序时间精确性分析1，212姜忠钦，姚新宇，吴重祥（1.国防科技大学机电工程与自动化学院，湖南长沙410073；2.92267部队，山东青岛266103）摘要：随着Linux操作系统内核的不断改进和升级，其实时性能逐渐能够满足大部分控制系统的需求；同时Linux操作系统免费开放了其内核源代码，因此可以通过对其内核源代码的分析来更加深入、精确掌握Linux定时测量机制。该文详尽介绍了与Linux定时测量相关的各种内核机制，并以具体的仿真

2、程序为例，针对不同的运行环境（是否有网络数据传输，实时仿真程序设置为定时器方式还是单进程方式），逐步分析Linux系统下实现的实时仿真的方法、Linux内核执行仿真进程的步骤以及定时测量的精确性，为Linux系统平台上的实时仿真应用提供精确的参考指标和最优实现方案。关键词：定时测量；时钟中断；软中断中图分类号：TP316.2文献标识码：ATimeAccuracyAnalysisofReal-timeSimulationPrograminLinuxOS1，212JIANGZhong-gin，YAOXin-yu，WUChong-xiang（1.SchooIofM

3、echatronicsEngineeringandAutomation，NationaIUniversityofDefenceTechnoIogy，ChangshaHunan410073，China；2.Unit92267，OingdaoShandong266103，China）ABSTRACT：AIongwiththecontinuaIimprovementandupdateofLinuxOSKerneI，itsreaI-timecapabiIitycanmeetthereguirementofmostcontroIsystemsgraduaIIy.And

4、theLinuxKerneICodesareopentoeveryone，sothroughstudyingthemwecananaIyzeLinuxTiming-measurementaccurateIy.ThepaperfirstintroducesaIIkerneIsubsystemsreIatingtoTiming-measurementindetaiI.ThenbydesigningsimuIationprogramsfordifferentrunningconditions（whetherthesystemhavingnetworkdatatra

5、nsmission，andthereaI-timesimuIationprogramrunninginTimermodeorSingIe-processmode），thearticIeanaIysesthewaytoreaIizereaI-timesimuIation，thestepsbywhichLinuxKerneIperformsthesimuIationprocess，andtheaccuracyofTiming-measurementinLinuxOS.TheworkmentionedabovecanprovidetheappIicationsof

6、ReaI-timeSimuIationinLinuxOSwithaccurateparametersandtheoptimaIpIan.KEYWORS：Timingmeasurement；Timerinterrupt；Softirg内容进行详尽的分析。1引言Linux开发者免费开放了其内核源代码，所以可以对其随着嵌入式Linux系统的发展，很多控制系统在Linux操内核代码体系有具体的了解和分析，能详尽的掌握Linux内作系统平台上开发应用，针对各自不同的要求，我们对Linux核执行每一个用户进程的策略和具体步骤。这样我们就可以性能的掌握必须越来越深入、精确

7、。实时仿真系统中有定时列出仿真程序执行过程中在时间轴上CPU每一步的具体动触发或者对信号定时处理的机制，需要设置控制程序运行流作，精确计算“反应时间”和“时间差”。程的步长，而且系统对定时的准确性要求一般比较高（毫秒本文以实时仿真程序中常见的两种定时方式为例，分析级甚至微秒级）。所以我们需要对Linux中与定时测量相关的Linux系统执行这两类程序时定时测量的精确性。2Linux定时测量的相关介绍收稿日期：2005-08-26—76—2.1定时测量（timingmeasurement）络数据发送的情况下，都会用到软中断机制。属于内核部分的内容，定时机制与一些

8、可见的内核活动2.3.4进程调度器一起来实现定时测量