RTLinux - system czasu rzeczywistego

Systemy czasu rzeczywistego stanowią specyficzną, ale bardzo ważną dziedzinę współczesnej informatyki. Złożoność samego przetwarzania w czasie rzeczywistym oraz fakt, że oprogramowanie czasu rzeczywistego jest implementowane najczęściej w niewidocznych, najniższych warstwach systemów informatycznych, sprawia, że te elementy są ukryte przed przeciętnymi użytkownikami, a wiedza na ich temat jest niewielka i trudno dostępna.

Typowymi i najliczniejszymi przedstawicielami systemów czasu rzeczywistego są systemy sterowania procesów przemysłowych, często należące do klasy systemów określanych jako wbudowane. Ich zadaniem jest sterowanie liniami technologicznymi, obrabiarkami, robotami, układami napędowymi itp. W życiu codziennym systemy te stosowane są stosowane w nowoczesnych aparatach fotograficznych do określania parametrów ekspozycji, w samochodach do sterowania bezpośrednim wtryskiem paliwa oraz w osobistych komputerach kieszonkowych.

Książka opisuje RTLinux, darmowy system operacyjny czasu rzeczywistego oparty na Linuksie. Nowoczesna architektura i szeroki wybór platform, na których pracuje, czyni go interesującym dla wszystkich osób potrzebujących takiego systemu.

• Architekturę Linuxa i modyfikacje wprowadzone w systemie RTLinux
• Instalację i konfigurację RTLinuxa
• Tworzenie aplikacji czasu rzeczywistego
• Prosty system pomiarowy czasu rzeczywistego Uzupełnieniem książki są dodatki opisujące dokładnie pełną listę funkcji implementowanych przez RTLinux, a także przykłady ich praktycznego wykorzystania.

SPIS TREŚCI:

Wstęp (5)
Rozdział 1. Linux a czas rzeczywisty (11)

• Jądro systemu (11)
• Szeregowanie procesów (12)
• Rozdzielczość szeregowania (12)
• Wywołania systemowe (13)
• Przerwania sprzętowe (13)
• Pamięć wirtualna (13)
• Optymalizacja wykorzystania zasobów systemowych (14)

Rozdział 2. RTLinux (15)

• Podstawowe założenia (15)
• Architektura systemu (15)
• Wirtualny system przerwań (17)
• Zadania czasu rzeczywistego (18)
• Szeregowanie zadań (19)
• Odmierzanie czasu (21)
• Komunikacja międzyprocesowa (23)
  • Kolejki czasu rzeczywistego (23)
  • Pamięć dzielona (24)
  • Synchronizacja i wzajemne wykluczanie (24)

Rozdział 3. Instalacja i konfiguracja systemu RTLinux (27)

• Pakiet (27)
  • Historia (27)
  • Autorzy (28)
  • Licencja (29)
  • Zawartość (30)
  • Mini-RTL (31)
• Przebieg instalacji (32)
  • Wybór dystrybucji (32)
  • Wymagania sprzętowe (33)
  • Wymagania dla środowiska programistycznego (34)
  • Źródła pakietów (36)
  • Przebieg instalacji (37)
• Kompilacja jądra (38)
• Konfiguracja i kompilacja RTLinuksa (40)
• Moduły czasu rzeczywistego (43)
  • Uruchamianie modułów systemowych (43)
  • Uruchamianie modułów czasu rzeczywistego użytkownika (47)

Rozdział 4. Aplikacje czasu rzeczywistego (49)

• Standard POSIX (49)
• Struktura systemu RT-Linux (54)
  • Źródła pomocy przy programowaniu zadań czasu rzeczywistego (56)
• Kompilacja modułów (57)
• Przykładowe problemy spotykane w aplikacjach RTLinuksa (57)
  • Aplikacja "Hello World!" (57)
  • Zadania czasu rzeczywistego (59)
  • Kolejki czasu rzeczywistego (60)
  • Obsługa przerwań systemowych (63)
  • Obsługa sygnałów czasu rzeczywistego w procesach Linuksa (64)
  • Zegar i funkcje konwersji czasu (66)
  • Pamięć dzielona (68)
  • Mechanizmy synchronizacji międzyzadaniowej (69)

Rozdział 5. Prosty system pomiarowy czasu rzeczywistego (73)

• Multimetr METEX 3650CR - dane techniczne (73)
• Komunikacja z multimetrem (74)
• Sterownik portu szeregowego (75)
• Moduł obsługi multimetru (78)
• Uwagi końcowe (85)

Rozdział 6. Podsumowanie (87)
Dodatek A Pełna lista funkcji implementowanych przez system RTLinux (89)

• Funkcje charakterystyczne dla systemu (89)
• Podzbiór funkcji interfejsu POSIX, implementowany przez wersję 3.1 (91)
• Opcjonalne funkcje POSIX zależne od konfiguracji (93)
• Zmienne warunkowe POSIX (93)
• Semafory POSIX (93)
• Funkcje o ograniczonym zakresie używania (94)

Dodatek B Przykładowe programy z wykorzystaniem API systemu RTLinux (95)

• Przechwytywanie przerwań (95)
• Sygnały czasu rzeczywistego w procesach Linuksa (97)

Dodatek C Architektura i386, a wielozadaniowe systemy operacyjne (99)

• Zarządzanie pamięcią w trybie chronionym (99)
  • Segmentacja (99)
  • Stronicowanie (pamięć wirtualna) (101)
• Ochrona (102)
• Przerwania i obsługa wyjątków (103)
• Zarządzanie zadaniami (105)

Bibliografia (109)
Skorowidz (111)