【xenomai3内核解析】系列文章大纲

简介: 该博客系列详细解析了Linux实时操作系统框架Xenomai,包括实时操作系统的概念、Linux为何非实时、嵌入式实时Linux方案等。内容涵盖Xenomai内核构建、组件结构、源码介绍、实时性测试及接口应用。此外,深入探讨了双核基石IPipe、系统调用、时间子系统、任务管理、同步与互斥、内存管理、信号处理、实时IPC、POSIX IPC、实时驱动模型RTDM、Rtnet、用户态实时库libcobalt和实时性能优化等方面。适合对Linux实时系统感兴趣的读者学习研究。

xenomai3内核解析

本博客为本人学习linux实时操作系统框架xenomai的一些记录,主要剖析xenomai内核实现,以及与linux相关的知识。为方便读者定位具体文章,现列出本博客大纲,后续会陆续将大纲中缺少部分填充完整,感兴趣的读者敬请关注!

版权声明:本文为本文为博主原创文章,转载请注明出处。如有问题,欢迎指正。博客地址:https://www.cnblogs.com/wsg1100/

第一章 认识xenomai

1. 什么是实时操作系统(RTOS)

什么是实时

实时的分类

常见的RTOS

latency和jitter

2. 为什么linux不是实时操作系统

3. 嵌入式实时linux概述

3.1 方案一:直接修改现有Linux代码
3.2 方案二:双内核
3.3 方案三:多核异构+实时虚拟化

第二章 构建xenomai内核

1.ARM/X86架构xenomai安装教程

第三章 xenomai初探

1.xenomai 3组成结构

2. xenomai 3源码介绍

3.xenomai实时性测试

3.1 latency和jitter
3.2 串口实时性测试
3.3 GPIO实时性测试

4.xenomai各种接口应用编译

5.xenomai proc文件信息介绍

5.1 实时外设中断信息
5.2 查看实时核信息
5.3 调度与任务状态
……

第四章 双核基石ipipe

----X86架构ipipe接管中断处理----

1. ipipe简介

2. X86中断向量与APIC

3 X86 linux异常处理与ipipe接管中断/异常

----arm架构ipipe接管中断处理----

4. GIC驱动

5. arm中断处理与ipipe接管中断/异常

6. linux中断处理流程

7. ipipe中断管理机制

7.1 ipipe domain管理

7.2 ipipe初始化流程

7.3 ipipe 快/慢速路径中断处理

7.4 RTDM实时驱动中断注册

8. 双核异常处理(以X86 page-fault为例)

9. ipipe移植概述

第五章 系统调用

1. 双核系统调用(一)

2. 双核系统调用(二)--应用如何区分xenomai/linux系统调用或服务

3. 双核系统调用(三)--如何为xenomai添加一个系统调用

4. ipipe对系统调用的处理

第六章 时间子系统

1. linux时间子系统简介

2. xenomai时间子系统

2.1 xnclock

2.2 xntimer

2.3 ipipe event设备管理

2.4 xenomai时钟系统初始化流程

2.4.1 X86 timer接管流程

2.4.2 ARM timer接管流程

2.5 xenomai内核下Linux时钟工作流程

2.4 autotune及latencies gravity简述

2.6 其他:解BUG-xenomai内核与linux内核时间子系统之间存在漂移

第七章 任务管理

1. linux任务管理

1.1 linux任务描述task_struct

1.2 linux任务创建

1.3 linux任务调度

2. xenomai任务管理

2.1. 内核实时线程描述xnthread

2.2. 用户实时线程描述cobalt_thread

2.3. 调度策略与调度类

2.4. nksched

2.5. 内核实时线程创建

2.6. 用户态实时线程创建

2.7. 实时调度类任务管理

3. 双核间任务迁移

第八章 同步与互斥

1. 优先级倒置

2. xenomai内核对象管理器xnregistry

3. 资源同步互斥机制xnsynch

第九 内存

1. linux内存管理

2. xenomai 实时内存管理

第十章 信号

1. 信号signal(一)---Linux信号机制

2. 信号signal(二)---xenomai信号处理机制

第十一章 实时IPC

1. 实时IPC概述

2. 实时与非实时通讯XDDP

xenomai与普通linux进程之间通讯XDDP(一)--实时端socket创建流程

xenomai与普通linux进程之间通讯XDDP(二)--实时与非实时关联(bind流程)

xenomai与普通linux进程之间通讯XDDP(三)--实时与非实时数据交互

3. 实时与实时通讯IDDP

4. 实时与实时通讯BUFP

第十二章 POSIX IPC

1. POSIX信号量

2. POSIX消息队列

3. ....

第十三章 实时驱动模型RTDM

1. 协议类设备

这XDDP系列文章内有所提及:xenomai与普通linux进程之间通讯XDDP(一)--实时端socket创建流程

XDDP文章以XDDP设备为例,详细解析了xenomai实时设备驱动框架,梳理了RTDM与linux各数据结构之间的关系,希望你能仔细阅读。

2. 字符类设备

3.xenomai用户态实时驱动框架UDD(User-space Device Driver framework)

第十四章 Rtnet

1. 【机翻】RTnet – 灵活的硬实时网络框架

2. 关于RTnet 使用和开发中的一些记录

3. ....

第十五章 用户态实时库libcobalt

1. 【原创】linux实时应用如何printf输出不影响实时性?

第十六章 xenomai实时性能优化

1. 有利于提高xenomai 实时性的一些配置建议

1.1 实时性的影响因素

  • CPU
  • BIOS
  • 软件
  • GPU

1.2 配置优化措施

1.3 软件优化措施

1.4 配置优化结果对比

2. arm平台xenomai与VxWorks实时性对比

(1).定时抖动对比:xenomai与VxWorks实时性对比(Jitter对比)

(2).资源强占上下文对比:xenomai与VxWorks实时性对比(资源抢占上下文切换对比)

3.基准测试

(1). [xenomai x86基准测试]
(2). xenomai x86中断响应时间测试

第十六章 其他

x86平台下一次解bug过程: 解BUG-xenomai内核与linux内核时间子系统之间存在漂移
X86_64/X86 GNU汇编: X86_64/X86 GNU汇编、寄存器、内嵌汇编

参考

xenomai官网
xenomai源代码
xenomai3在线文档:https://v3.xenomai.org
xenomai4在线文档:https://v4.xenomai.org

目录
相关文章
|
2月前
|
存储 物联网 调度
操作系统的心脏:内核深度解析
在数字世界的构建中,操作系统扮演着基石的角色,而其核心—内核,则是这一复杂系统的灵魂。本文将深入探讨操作系统内核的工作原理,揭示它是如何管理硬件资源、运行程序以及提供系统服务的。通过理解内核的结构和功能,我们可以更好地把握计算机系统的运作机制,进而优化和创新我们的技术实践。
|
1月前
|
存储 Linux API
深入探索Android系统架构:从内核到应用层的全面解析
本文旨在为读者提供一份详尽的Android系统架构分析,从底层的Linux内核到顶层的应用程序框架。我们将探讨Android系统的模块化设计、各层之间的交互机制以及它们如何共同协作以支持丰富多样的应用生态。通过本篇文章,开发者和爱好者可以更深入理解Android平台的工作原理,从而优化开发流程和提升应用性能。
|
2月前
|
缓存 并行计算 Linux
深入解析Linux操作系统的内核优化策略
本文旨在探讨Linux操作系统内核的优化策略,包括内核参数调整、内存管理、CPU调度以及文件系统性能提升等方面。通过对这些关键领域的分析,我们可以理解如何有效地提高Linux系统的性能和稳定性,从而为用户提供更加流畅和高效的计算体验。
35 2
|
2月前
|
存储 人工智能 安全
操作系统的心脏——内核深度解析
【10月更文挑战第29天】 本文深入探讨了操作系统的核心组件——内核,包括其定义、功能、架构以及在现代计算中的重要性。通过对比不同操作系统内核的设计哲学和技术实现,揭示了内核如何影响系统性能、稳定性和安全性。此外,文章还讨论了未来内核技术的潜在发展方向,为读者提供了一个全面了解内核工作原理的平台。
|
2月前
|
存储 消息中间件 算法
深入探索操作系统的心脏——内核机制解析
本文旨在揭示操作系统核心——内核的工作原理,通过剖析其关键组件与机制,为读者提供一个清晰的内核结构图景。不同于常规摘要的概述性内容,本文摘要将直接聚焦于内核的核心概念、主要功能以及其在系统管理中扮演的角色,旨在激发读者对操作系统深层次运作原理的兴趣与理解。
|
2月前
|
算法 Linux 定位技术
Linux内核中的进程调度算法解析####
【10月更文挑战第29天】 本文深入剖析了Linux操作系统的心脏——内核中至关重要的组成部分之一,即进程调度机制。不同于传统的摘要概述,我们将通过一段引人入胜的故事线来揭开进程调度算法的神秘面纱,展现其背后的精妙设计与复杂逻辑,让读者仿佛跟随一位虚拟的“进程侦探”,一步步探索Linux如何高效、公平地管理众多进程,确保系统资源的最优分配与利用。 ####
75 4
|
2月前
|
缓存 负载均衡 算法
Linux内核中的进程调度算法解析####
本文深入探讨了Linux操作系统核心组件之一——进程调度器,着重分析了其采用的CFS(完全公平调度器)算法。不同于传统摘要对研究背景、方法、结果和结论的概述,本文摘要将直接揭示CFS算法的核心优势及其在现代多核处理器环境下如何实现高效、公平的资源分配,同时简要提及该算法如何优化系统响应时间和吞吐量,为读者快速构建对Linux进程调度机制的认知框架。 ####
|
3月前
|
安全 中间件 人机交互
探索操作系统:从内核到用户界面的全面解析
本文旨在深入探讨操作系统的本质、核心组件及其功能。通过分析操作系统的各个层次,包括内核、驱动程序、中间件及用户界面,揭示其背后的技术原理和设计思想。此外,本文还将讨论操作系统在现代计算中的重要性及其未来发展趋势。
|
2月前
|
数据管理 Nacos 开发者
"Nacos架构深度解析:一篇文章带你掌握业务层四大核心功能,服务注册、配置管理、元数据与健康检查一网打尽!"
【10月更文挑战第23天】Nacos 是一个用于服务注册发现和配置管理的平台,支持动态服务发现、配置管理、元数据管理和健康检查。其业务层包括服务注册与发现、配置管理、元数据管理和健康检查四大核心功能。通过示例代码展示了如何在业务层中使用Nacos,帮助开发者构建高可用、动态扩展的微服务生态系统。
120 0
|
4月前
|
存储 算法 安全
操作系统的心脏:内核深入解析
本文将带您走进计算机的大脑—操作系统内核,探索它如何管理硬件资源、提供系统服务,并确保多任务高效运行。文章以浅显易懂的语言,逐步揭示内核的神秘面纱,从基础概念到实际应用,让您对操作系统的核心组件有更深的理解。
138 5

热门文章

最新文章

推荐镜像

更多