实时系统概念证明项目

Question

我正在学习关于实时系统设计的入门课程（3个月），但任何实现。

我想建立一些东西，让我更好地理解我将在理论上学到什么，但由于我从未做过任何实时系统，我无法估计任何项目需要多长时间。鉴于我的可用时间和知识，这将是一个概念证明项目，或类似的东西。

拜托，你能给我一些想法吗？提前谢谢。

我在TSQL，Delphi和C＃中编程，但在学习另一种语言时我没有任何问题。

Answer 1

建议您考虑探索Real-Time Specification for Java (RTSJ)。虽然它不是构建实时软件的传统环境，但它是一种备受关注的新兴技术。更好的是，您可以目睹一些关于实时系统中哪些重要和哪些不重要的争论。

Sun的JavaRTS可免费下载，并有一些有趣的演示可用于显示确定性行为，并展示他们的RT垃圾收集器。

就具体项目而言，我建议你从简单开始：1）构建一个工作生成器，你可以调整它以消耗给定的CPU时间; 2）将其放入一个框架中，该框架可以生成工作生成器任务的分布（作为线程，或者作为线程中执行的工作块）和用于记录生成的工作的机制; 3）制作执行时间，逗留时间，截止日期，这些任务的松弛/超限与其优先级相关的图表; 4）证明在实时线程（副分时）环境中运行的任务表现不同。

如果您可以通过确定提供的负载（工作生成器任务产生的总CPU时间除以挂钟时间）来确定调度程序中的开销，那么您的任务就会开始错过最后期限。

Answer 2

尝试考虑时间要求严格的实时任务，例如视频播放，如果任务未及时完成（例如计算下一帧），则会失败。

您也可以考虑一些工业解决方案，但在您当地的环境中学习可能更困难。

Answer 3

您绝对应该考虑使用配备小型处理器（ARM，PIC，AVR，任何人都可以）的硬件开发板构建您的系统。当我开始开发时，这确实有助于消除我对低级别的恐惧。你必须使用C或C ++。

然后您将有两种选择：要么使用裸机，要么使用实时操作系统。

走向裸机，你可以学习：

• 如何从头开始处理您的处理器，最重要的是如何使用中断，这是您响应外部事件的最快方式
• 如何使用快速上下文切换实现轻量级线程，这是每个实时操作系统实现的内容
• 为了简化这一点，请查找包含大量文档和源代码的开发工具包。我使用嵌入式艺术家ARM板，他们给你很多材料。

使用RT OS：

• 您将快速跟踪您的项目，并将能够学习如何微调RT OS
• 您可以尝试使用开源操作系统，例如Linux或BSD，并从源代码中学到很多东西

无论选择是好的，你都会得到一个非常酷的实践项目，以展示并希望更好地理解你的课程材料。祝你好运！

Answer 4

由于大多数实时系统仍然使用C或C ++实现，因此了解这些编程语言可能会更好。许多实时系统也是嵌入式系统，因此您可能想要使用像BeagleBoard（http://beagleboard.org/）这样的廉价开源系统。这也将使您有机会了解交叉编译等。