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基于rtnet构建具有实时网络的嵌入式Linux系统

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计算机工程与应用 2013年第1期49卷 72-74,155页

作者：张磊鲍鸿黄贤新高军礼广东工业大学自动化学院广州510006

在研究EtherCAT协议的过程中,针对传统Linux系统难以满足工业以太网实时性的问题,探索出一种构建具有实时网络的嵌入式Linux系统的方法。采用基于AT91RM9200 ARM9和DM9161网络PHY芯片的硬件平台,利用Xenomai实现嵌入式Linux内核的硬实... 详细信息

在研究EtherCAT协议的过程中,针对传统Linux系统难以满足工业以太网实时性的问题,探索出一种构建具有实时网络的嵌入式Linux系统的方法。采用基于AT91RM9200 ARM9和DM9161网络PHY芯片的硬件平台,利用Xenomai实现嵌入式Linux内核的硬实时性。在此基础上,利用rtnet构建具有实时网络的嵌入式Linux系统,并对该系统进行了网络实时性测试。测试结果表明,该方法在研究基于以太网的实时工业现场总线方面具有较高的工程应用价值。

关键词：嵌入式Linux 实时网络 Xenomai rtnet EtherCAT协议

基于rtnet实时协议的数据传输时间及QoS研究

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基于RTnet实时协议的数据传输时间及QoS研究

作者：张劼兰州大学

学位级别：硕士

在网络应用日益普及的今天,控制系统和工厂自动化领域对网络的QoS性能要求越来越高,但是传统的以太网络因为其数据传输的不确定性,因而不能提供较好的网络服务质量(QoS)。因此,传统以太网络不能直接应用于工业控制领域。实时以太网以及... 详细信息

在网络应用日益普及的今天,控制系统和工厂自动化领域对网络的QoS性能要求越来越高,但是传统的以太网络因为其数据传输的不确定性,因而不能提供较好的网络服务质量(QoS)。因此,传统以太网络不能直接应用于工业控制领域。实时以太网以及实时协议的出现合理地解决了这些问题,对于提高网络的实时性、提高网络资源的利用率及提高网络的稳定性等,具有重大意义。然而目前更多的研究集中在网络性能优化等领域,而性能优化也只是关注影响实时性能的某些方面,目前并没有具体的研究能够针对整个实时网络这个整体,对于协议本身的数学建模以及定量研究也未见于文献。本文基于多目标规划算法对rtnet的多约束QoS路由选择进行分析,通过对影响QoS路由选择性能的参数,如延迟、延迟抖动等测量,表明多目标规划算法可以提高rtnet多约束QoS路由选择的性能。同时,本文基于rtnet,描述了实时网络的工作机理,具体论证了如何从实时网络协议以及实时可靠性优化等领域对传统以太网所作的改进。详细分析协议中影响网络服务质量(QoS)的一些具体参数,如传输延迟、延迟抖动等,并首次将回归分析法应用到实时系统中的多约束QoS问题中,通过实际测得的参数值,建立起影响QoS性能的参数与时分多址(TDMA)方法中的周期以及时隙之间的线性关系模型。对标准以太网QoS的性能问题,分别讨论了网络负载和节点负载这两种不同参数改变时对实时以太网络稳定性的影响,通过对网络传输时延、时延抖动差值这两个参数的分析可以得出,负载对实时以太网的影响很小,各种负载对网络的性能不能造成影响,这也同时表明实时以太网以及rtnet实时通信协议也能成功地解决QoS问题。同时,在描述网络QoS问题时,传统的描述参数抖动差值是其算术平均值,在数学上,它不能够描述出任意两组数据的相似程度以及数据的稳定性。因此将描述网络QoS性能的参数抖动差值修改成为方差,利用方差来描述其性能,并将方差与TDMA方法中的时隙、传输数据大小联系起来,利用回归分析中的多元分析得到模型的数学表达式,同时回归分析中有验证模型是否成立的参数,得到模型中的参数值小于回归分析中设置的参数,则证明模型是成立的。本文的研究结果对于解决目前实时网络系统中广泛应用中大量出现的复杂QoS问题,诸如通信行业和部分对时间要求极为严格的工业等行业,具有重要的理论价值和应用前景。

关键词：实时系统实时协议 QoS rtnet 多目标规划

基于RTAI/rtnet实时以太网图像传输系统的设计与实现

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基于RTAI/RTnet实时以太网图像传输系统的设计与实现

作者：王海花西南交通大学

学位级别：硕士

随着计算机网络与通信技术的快速发展，基于网络的图像传输已经成为社会日常生活中必不可少的技术。为了满足日益增加的网络传输信息量和速度要求，网络传输中采用实时操作系统和实时网络协议的技术受到越来越多的关注和应用研究，目前... 详细信息

随着计算机网络与通信技术的快速发展，基于网络的图像传输已经成为社会日常生活中必不可少的技术。为了满足日益增加的网络传输信息量和速度要求，网络传输中采用实时操作系统和实时网络协议的技术受到越来越多的关注和应用研究，目前该技术在我国的研究还处于起步阶段。 Ethernet因为具有价格低廉、可靠性高等特点，获得了广泛的应用。但标准以太网采用的机制，限制了其在实时性要求严格领域中的应用。近年来，随着各种高实时性应用需要的不断增长，各大公司和标准组织纷纷提出各种提升以太网实时性的技术解决方案，其中包括多种实时以太网。rtnet就是其中一种解决方案。rtnet协议栈是基于以太网常规硬件和RTAI实时操作系统的、开放源代码的实时网络协议栈，与传统的网络传输相比，其网络传输具有更好的实时性。本论文对基于实时操作系统RTAI和实时网络协议栈rtnet在实时以太网中的图像传输系统进行了研究与实现。文中，首先分析了实时操作系统RTAI的基本思想和实现机制，并在Linux上实现了RTAI实时操作系统，具体分析了RTAI系统中的LXRT模块，以及用户程序利用RTAI的API开发实时任务的方法。其次，探讨了实时驱动模型RTDM及其应用实时网络协议rtnet，并在RTAI系统上具体实现了rtnet网络协议栈。接着，介绍了基于CCD彩色图像采集卡的图像采集、图像压缩以及图像显示的实现方法，以及经过反复尝试，设计实现了基于RTAI/rtnet的客户机-服务器模型的实时图像传输系统。同时针对实时系统RTAI和实时网络协议rtnet的安全性加以研究，利用实时系统下RT-DTE的安全访问控制模型，对rtnet的保密性、完整性和可用性进行了简单的分析。第八章给出了本设计所实现的图像传输在实验环境中的测试结果以及与Linux环境下的比较分析。最后，总结了本次论文所作的工作，分析了不足和尚待改进之处。

关键词：实时Linux RTAI rtnet LXRT模块 Video4Linux

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rtnet的建设运行和发展

电信网技术 2001年第3期 52-58页

作者：武骏杜森周远楣陈惠勤翁元举毕力波艾欣红信息产业部电信传输研究所rtnet

介绍了通信网综合实验模拟验证中心(rtnet)的网络建设概况,着重讨论了rtnet传送网、接入网、交换网的建设运行现状及技术发展思路,还论述了rtnet运行发展的原则和应注意的几个问题。

关键词：运行通信网验证 rtnet

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rtnet软交换试验验证网络系统及应用

电信网技术 2005年第5期 61-64页

作者：孙丽英薛宁信息产业部电信研究院通信标准研究所

本文对rtnet软交换试验验证网络系统的组网原则、网络系统功能、可提供的业务以及该网络的实际应用进行了系统的描述。

关键词： rtnet 网络系统试验验证软交换应用组网原则系统功能

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rtnet用户驻地网测试系统与应用

电信网技术 2005年第3期 63-65页

作者：杨剑锋孙丽英张德华信息产业部电信研究院通信标准研究所

本文介绍了rtnet用户驻地网测试系统,并详细阐述了包括多种技术的接入设备和试验环境在内的各主要测试子系统的组成、功能和相关组网技术,以及测试网络环境在面向各类用户不同试验和技术研究方面的实际应用。

关键词： rtnet 用户驻地网 WLAN DSL

基于Xenomai/rtnet的Linux系统实时性分析

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仪表技术 2022年第5期 43-48页

作者：绳鹏石春吴刚秦琳琳中国科学技术大学自动化系安徽合肥230027

Linux系统高速发展,逐渐被运用到智能网联汽车等领域,但是GNU/Linux的实时性不足和通信延迟不可控,限制了其在实时环境中的运用。对比分析了目前Linux系统主流的实时性改进方法,提出了基于Xenomai/Linux的实时操作系统和基于rtnet协议... 详细信息

Linux系统高速发展,逐渐被运用到智能网联汽车等领域,但是GNU/Linux的实时性不足和通信延迟不可控,限制了其在实时环境中的运用。对比分析了目前Linux系统主流的实时性改进方法,提出了基于Xenomai/Linux的实时操作系统和基于rtnet协议栈的实时网络系统的方案,采用了对数正态分布模型研究该方案的实时性与稳定性。分析结果表明,该方案的任务响应延迟与网络传输时延可以用对数正态分布模型精确表示,且具有良好的实时性与稳定性,可以有效提升Linux系统的硬实时性。

关键词： Linux Xenomai rtnet 实时性对数正态分布

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使用rtnet提高Linux网络实时性能

武汉理工大学学报（信息与管理工程版） 2007年第10期29卷 46-49,54页

作者：张伟金运清武汉理工大学信息工程学院湖北武汉430070 湖北信安通科技有限责任公司湖北武汉430074

rtnet在实时Linux扩展Xenomai和RTAI的基础上,实现了一个硬实时的网络协议栈。它不仅以确定的方式实现了UDP/IP、ICMP和ARP,而且为实时用户进程和内核模块提供了POSIX兼容的Socket接口。结合对Linux实时性缺陷的分析,阐述了RTAI和rtnet... 详细信息

rtnet在实时Linux扩展Xenomai和RTAI的基础上,实现了一个硬实时的网络协议栈。它不仅以确定的方式实现了UDP/IP、ICMP和ARP,而且为实时用户进程和内核模块提供了POSIX兼容的Socket接口。结合对Linux实时性缺陷的分析,阐述了RTAI和rtnet的原理以及应用方法。测试结果表明,rtnet有效地提高了Linux网络的实时性能,而且便于使用。

关键词： Linux rtnet 网络实时性

基于RTAI/rtnet实时以太网静态图像传输的实现

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微计算机应用 2008年第1期29卷 29-32页

作者：王海花李东亮焦作大学计算机工程系焦作454003

随着计算机网络与通信技术的快速发展,图像具有直观、方便和信息量丰富等特点,其网络传输已经渗透到了生产生活中的各个领域。为了满足日益增加的网络传输信息量和速度要求,网络传输中采用实时操作系统和实时网络协议的技术受到越来越... 详细信息

随着计算机网络与通信技术的快速发展,图像具有直观、方便和信息量丰富等特点,其网络传输已经渗透到了生产生活中的各个领域。为了满足日益增加的网络传输信息量和速度要求,网络传输中采用实时操作系统和实时网络协议的技术受到越来越多的关注和应用研究,目前该技术在我国的研究还处于起步阶段。本文设计实现了静态图像在实时操作系统RTAI和实时以太网rtnet环境中的传输。

关键词：实时Linux RTAI rtnet LXRT BSD