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关键词： 安全关键领域   多核   嵌入式实时操作系统   高可靠   分区  

摘要： 随着安全关键领域的飞速发展,其内各系统对性能及负载的要求变的越来越高,在其所应用的场景下单核处理器渐渐不能满足所需,如何将嵌入式实时操作系统扩展到多核处理器上是当前研究的趋势所在。与此同时,安全关键领域对可靠性要求较高,多核处理器上运行嵌入式实时操作系统仍存在较多可靠性问题。因此,多核下的高可靠嵌入式实时操作系统研究成为了安全关键领域的热点。 本文围绕面向安全关键领域的高可靠嵌入式多核实时操作系统展开研究,提出了一个可应用于多核上并具备高可靠性的嵌入式实时操作系统设计方案,方案囊括了从底层硬件到上层软件的各个层次。首先简要介绍操作系统相关理论,之后对嵌入式实时操作系统部署到多核处理器上进行架构设计,从处理器的选择及特性开始,到虚拟化层、操作系统内核及分区部署相关设计,最后对分区上运行的任务进行分类。 接下来对高可靠嵌入式多核实时操作系统所具有的功能进行设计,设计分区及核间的通信方式,I/O、内存及Cache的共享措施,分区及核间的隔离方式,I/0及内存的分区,资源及故障的监测方式到最后的辅助操作系统技术,以这些功能的设计来提高保障操作系统的可靠性。至此,本文构成了一种能应用于安全关键领域,具有高可靠性的嵌入式多核实时操作系统,最后进行实验验证。

摘要： 受益于“万物互联+人工智能+5G”以及“软件定义汽车”的产业趋势，成都中科创达近年来驶入发展的快车道。顺应AI升级浪潮,中科创达软件股份有限公司（简称：中科创达）于2023年一季度宣布全面启动Smart to Intelligent战略,投入AI大模型的研发,目标是从智能应用中心发展为以模型驱动的机器与机器、机器与人交互的智能业务体系。

关键词： 多核SPARC架构   Linux操作系统   实时性   RM调度算法   Preempt-RT  

摘要： Linux操作系统具有多种优势,包括稳定性、可定制性、成本效益和社区支持等,因此,Linux操作系统在航空航天领域中得到了广泛应用,成为了一种备受推崇的操作系统。但航空航天领域对于操作系统实时性的要求非常高,而Linux操作系统最初并不是为实时系统设计的,对Linux操作系统的实时性研究能够为航空航天领域提供更加可靠的系统支持。同时,航空航天领域中SPARC架构有着极为广泛的应用,因此对SPARC架构的Linux操作系统的实时性研究具有重要的意义。 本文首先针对Linux多核操作系统调度算法进行深入的研究,采用添加RM调度算法的方法。将RM调度算法与Linux操作系统中现有实时调度算法进行比较,论证得到RM调度算法的优势,并在Linux操作系统中实现了对RM调度算法的支持。 接着对Linux多核操作系统调度过程进行分析,从时钟、中断、可抢占点等方面分析制约因素,并依此设计了两点优化措施。一是优化现有的时钟系统,将SPARC中原有的低精度时钟系统改为Linux提供的高精度时钟系统;二是新增Preempt-RT补丁,从而获得更好的实时性。此外,为了实现量化研究内核的实时性能,还进行了Ftrace工具的移植,使开发者能够分析内核函数执行顺序及时间,方便进一步分析操作系统当前实时性。 最后在基于SPARC架构的BM3883多核芯片上对改进后的Linux操作系统进行功能和性能上的测试。完成了对RM调度算法的功能测试,并与原有调度算法进行任务调度对比测试,说明了改进后Linux操作系统对任务调度更加灵活;同时对改进前后的Linux操作系统进行了进程调度延时对比测试,并进一步使用Ftrace工具对调度延时构成进行分析,结果表明改进后的Linux操作系统的进程调度延时由14151μs减小到540μs,实时性得到大幅提升。

关键词： 课程思政   Linux操作系统原理及实训   立德树人  

摘要： 推进课程思政建设是高校落实立德树人任务的长久战略举措，在此背景下探索专业课程蕴含的思政元素，并将其融入课程教学体系是目前高校教师面临的一个新课题。以Linux操作系统原理及实训课程为例，从课程教学目标、课程教学内容和课程考核环节三方面融入思政元素，推动课程教学体系改革与实践，取得了较好的效果。

关键词： Linu操作系统 教材  

ISBN: (纸本)9787115614537

摘要： 本书以应用为导向，基于CentOS Stream 9/RHEL 9，侧重讲解Linux操作系统不同发行版的共性技术。本书共12章，分为4篇：快速入门篇、系统管理篇、基础应用篇、前沿应用篇。第1篇主要包括：Linux操作系统概述、命令行基础。第2篇主要包括：文件和目录管理、用户和组管理、磁盘存储管理、进程管理。第3篇主要包括：软件包与网络服务管理、Shell编程、Linux C编程。第4篇主要通过综合案例介绍Linux操作系统在人工智能、大数据、Docker容器等场景中的应用。本书可作为高等院校软件工程、计算机科学与技术、物联网工程、数据科学与大数据技术、智能科学与技术、网络工程、通信工程、电子信息工程等专业的教材，也可供广大Linux操作系统爱好者学习使用，还可作为信息技术领域从业人员的参考用书。

关键词： 操作系统  

ISBN: (纸本)9787302625018

摘要： 本书共分为7章，分别为操作系统硬件基础、进程管理、进程的并发和死锁、内存管理、文件管理系统、输入/输出系统等。

关键词： Linux操作系统  

ISBN: (纸本)9787115614537

摘要： 本书共12章，分为4篇：快速入门篇、系统管理篇、基础应用篇、前沿应用篇。第1篇主要包括：Linux操作系统概述、命令行基础。第2篇主要包括：文件和目录管理、用户和组管理、磁盘存储管理、进程管理。第3篇主要包括：软件包与网络服务管理、Shell编程、Linux C编程。第4篇主要通过综合案例介绍Linux操作系统在人工智能、大数据、Docker容器等场景中的应用。

关键词： 留学生课程   蓝桥云课   《操作系统与Linux应用》   线上实践教学  

摘要： 在客观原因影响下，常州大学计算机与人工智能学院留学生难以实现全面的线下授课模式，因此针对计算机科学专业英文班的留学生采用线上授课模式。由于《操作系统与Linux应用》是一门理论与实践相结合的课程，我们基于蓝桥云课平台，设计了这门课的线上实验环节。最后对学生的实践效果以及存在的问题进行总结，并对如何更好地进行线上实践教学提出一些看法和意见。

关键词： 航电系统   光纤通道   FC-AE-ASM   操作系统   Lwip协议栈  

摘要： 随着高速率、高带宽和强可靠性的光纤通道协议被广泛使用,航空电子系统分委员会制定了以FC协议作为底层传输网络的FC-AE-ASM协议,并且该协议在航电领域中已经展开应用与研究,是当前研究和应用的热点话题。实现FC数据的采集和转发,对实时监控飞机的飞行状态和数据分析意义重大。本文基于FC-AE协议设计了一种数据采集转发系统。具体工作如下:1)本文分析了相关总线协议,内容包括:MIL-STD-1553协议的网络概述和网络结构;光纤通道协议的特点、分层模型、拓扑结构和帧格式;FC-AE-ASM协议的帧格式。2)完成基于P2020处理器和Zynq-7000系列XC7Z045芯片的FC数据采集软件和FC数据转发软件的设计。主要是给出了FC数据采集软件的操作系统分析、驱动层软件和应用层自检软件的实现方案以及FC数据转发软件的数据处理、数据搬运和数据发送模块的设计方案。3)通过Workbench和Xilinx SDK软件完成FC数据采集软件和FC数据转发软件的开发。主要完成FC数据采集软件的引导程序、驱动层各模块和应用自检软件的程序编写以及利用Lwip协议栈等技术完成FC数据转发软件的数据处理、数据搬运和数据发送模块的功能实现。4)结合所提出的技术方案,完成地面模拟环境的搭建并且对系统进行全功能测试。相应的测试结果表明,设计的FC数据采集软件和FC数据转发软件功能完备,满足用户的各项指标要求。5)通过对本文总结,指出在未来的工作中会对系统信息处理的数量级进行提升,满足更高速率的处理要求。