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Reducering av effektförbrukning i inbyggda system med Linux / Reduce power consumption in embedded LinuxFolkesson, Marcus January 2010 (has links)
Linux is a growing operating system in embedded systems. Today, Linux is not only in heavy servers but also in cell phones, PDAs, cameras and other devices running on battery power. While current technology is more energy efficient, more and more technologies are implemented into a single unit resulting in an overall increase of power consumption. Low power consumption is an increasingly important feature of a system today. Lower power consumption means lower costs, less environmental impact, and longer life for applications that runs on batteries. This work compiles methods to reduce power consumption of Linux systems. The work includes examining whether the available opportunities are platform-specific or of a more general nature. The evaluations of methods for efficacy, has been performed on three different platforms. Testing consists of different types of stress tests and turning the units on-and-off. The results show that many of the features for power management that are available in a Linux system are of a general nature and that the Linux kernel has good support for implementation of new power management functions. Through the power reduction tests it has been proven that reducing the frequency of the processor and bit rate of the Ethernet controller provides the highest efficiency gain at different load levels. This work also investigates whether implementation of dynamic frequency scaling on a new processor is a complex task or not. Implementations in the Linux kernel provide general code that means that only the processor-specific part needs to be implemented. The implementation was carried out without major complications. / Linux är ett växande operativsystem inom inbyggda system som finner allt fler tillämpningar i elektroniska produkter. Idag finns Linux inte enbart i tunga servrar utan även i mobiltelefoner, handdatorer, kameror och andra enheter som går på batteridrift. Samtidigt som dagens teknik är allt mer energieffektiv så implementeras allt fler tekniker i en och samma enhet vilket medför en total ökning av effektförbrukning. En låg effektförbrukning är en allt mer betydande egenskap hos ett system idag. En lägre effektförbrukning innebär lägre kostnader, mindre miljöpåverkan, och längre drifttid för applikationer som drivs på batteri. Arbetet sammanställer metoder för att reducera effektförbrukningen hos system med Linux. Arbetet innefattar även att undersöka huruvida de möjligheter som finns är plattformsspecifika eller av generell karaktär. Vid utvärdering av metoders effektpåverkan har tester utförts på tre olika plattformar. Testerna består av på- och avslag av enheter samt olika typer utav belastningstester. Resultatet visar att många utav de energisparfunktioner som finns tillgängliga i Linuxsystem är av generell karaktär och att Linuxkärnan har bra stöd för vidare implementering av energisparfunktioner. Vid försöken till effektreducering har det visat sig att minskning av hastigheten på processor och ethernet-controller ger störst vinst vid olika belastningsgrader. Arbetetet undersöker även huruvida implementationen utav dynamisk frekvensskalning på en ny processor är en komplicerad process eller inte. Resultatet visar att implementationen av funktionen för en ny processor inte är allt för komplicerad. Detta mycket på grund av att Linuxkärnans infrastruktur är uppbyggd i lager där många utav dessa lager är av generell karaktär och kan återanvändas. Detta medför att endast den hårdvaruspecifika delen behöver implementeras.
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Porting Linux on ARM-Based Micro-controllersTsai, Ju-Chin 30 July 2006 (has links)
More and more embedded systems choose ARM-based micro-controllers as CPU. If no embedded OS built with the system, the application scope will be restricted. Therefore, the need of embedded OS is vital. There are many embedded OS¡¦s in the market, but the embedded Linux has many advantages and is widely accepted. Commercial embedded Linux takes less refund than other embedded OS¡¦s. The kernel and most applications are distributed in GPL open source copyright, and is highly portable to many machine platforms.
Presently, the hardware key-technology is highly skilled. The margin of 3C industrial has gone down rapidly. Therefore, people focus on adapting integrated technology to practicality and innovation to make cost down. Developers choose appropriate ARM micro-controllers according to demanding functionality of their products. The microcontroller is not necessary running with Linux distribution. Two approaches can be used to resolve the embedded OS issue. The first approach is porting Linux to the platform without any refund. The second approach is to pay for commercial Linux.
Embedded system peripheral devices aim at powerful functionalities and economy. For instance, UART interface is cheap and low data transfer rate. The target board communicates with host via RS-232. RS-232 acts as serial console to play dumb terminal under Linux. Industrial applications often make use of RS-xxx for UART physical transmission layer. For instance, RS-485 applies modbus protocol to build cheap monitor systems. Network transmission is a necessary function, and it generally achieves high data transfer rate application through Ethernet. The UNIX-like network socket has served network application very well. Embedded systems are usually diskless systems. In order to keep permanent data, using flash memory as block disk system is a widely adapted strategy and which operates flash memory through MTD subsystems¡][28]¡^. An MTD subsystem contains two different modules, ¡§user¡¨and ¡§driver¡¨. In the driver module, CFI¡][40]¡^ is applied to probe flash chip, partition it and provide operating function. Flash translation layer and file-system are applied in the user module. MTD BLOCK is used to emulate the flash partitions as block devices which are then mounted into Linux virtual file system¡]VFS¡^with JFFS2 type, designed according to the feature of flash devices.
In this thesis, we will describe in detail the procedure of porting Linux to ARM micro-controllers. The motivation of the work is introduced in chapter 1. In chapter 2, we introduce development tools and the main flow of the porting procedure. In chapter 3, we describe the LH79525 platform and the main perepherals on the target board, then introduce the ARM programmer model. In chapter 4, we examine the required knowledge and the important issues for porting ARM Linux. In chapter 5, we describe the details of porting Linux to run with Sharp LH79525, including modifying the key source codes and adjusting kernel configuration for embedding the UART, ethernet MAC, and MTD subsystem. In chapter 6, we do step-by-step validation and apply an integrated application with the LF-314CP temperature controller¡][46]¡^ by law-chain technology for the LH79525 target board running with the ported ARM Linux. In chapter 7, we present some issues for future work and improvement, then make a conclusion for the thesis.
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CMF: um framework multi-plataforma para desenvolvimento de aplicações para dispositivos móveisGuedes Ferreira Barros, Tiago January 2007 (has links)
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Previous issue date: 2007 / Com o crescimento da tecnologia de telefonia celular, estes dispositivos passaram cada
vez mais a focar seus objetivos em processamento e transmissão de dados. Devido ao seu
grande poder de conectividade e a sua mobilidade, os celulares também se tornaram uma
potencial plataforma para o desenvolvimento de aplicações. Desta forma, os fabricantes
de aparelhos passaram a disponibilizar plataformas de desenvolvimento para que terceiros
pudessem desenvolver aplicações para os seus celulares.
A primeira iniciativa neste sentido foi a inclusão de uma máquina virtual Java nos
telefones TDMA e GSM; e um ambiente de execução de aplicações chamado BREW para CDMA. Com a evolução do hardware dos dispositivos, começou-se a adotar sistemas
operacionais abertos como: Symbian; Windows Mobile; e Embedded linux. Estes sistemas
operacionais também permitem o desenvolvimento de aplicações por terceiros.
Assim, percebe-se que não existe uma plataforma padrão para desenvolvimento de
aplicações para dispositivos móveis. Para que uma aplicação possa ser instalada no maior
número de dispositivos possível, esta deve ser portada entre as diferentes plataformas de
desenvolvimento. Além disto, todas estas plataformas de desenvolvimento são dirigidas
a eventos. No entanto, elas não oferecem uma arquitetura que facilite o desenvolvimento
de aplicações desta forma.
O objetivo deste trabalho é especificar e implementar um framework de aplicações
para dispositivos móveis que minimize o esforço de porting de aplicações entre as plataformas.
Deve ser disponibilizada também uma arquitetura que auxilie o desenvolvimento
de aplicações dirigidas a eventos. Além disto, visa-se propor uma solução para um ambiente
de desenvolvimento multi-plataforma que seja integrado ao Framework proposto e
auxilie na interoperabilidade do desenvolvimento em várias plataformas diferentes.
Este objetivo foi alcançado através da implementação do CMF - C.E.S.A.R Mobile
Framework - framework multi-plataforma de aplicações para dispositivos móveis; e do
Gluon, ambiente de desenvolvimento para estes dispositivos. O CMF auxilia o desenvolvimento
de aplicações dirigidas a eventos e permite que uma aplicação que foi desenvolvida
para uma determinada plataforma possa ser executada em outras plataformas,
sem que seu código seja alterado. O Gluon possibilita um aumento de produtividade
no desenvolvimento destas aplicações, automatizando várias tarefas de configuração de
ambiente, compilação e depuração do código, permitindo que o desenvolvedor foque no
desenvolvimento da aplicação.
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Web server s mikroprocesorem ARM / Web server with ARM microprocessorTesař, Jan January 2013 (has links)
Diploma thesis is dealing with design and implementation of the web server and manage- ment website in the developing kit FriendlyARM Mini6410 with installed OS GNU/Linux. The embedded packaging system PTXdist is described in terms of Kernel configuration and selection of suitable applications. The device should be later used for the remote management of atmospheric optical link.
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Detec??o e mitiga??o de anomalia na camada MAC em redes IEEE 802.11Bevilacqua, Argemiro 15 December 2015 (has links)
Made available in DSpace on 2016-04-04T18:31:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2015-12-15 / IEEE 802.11 standard is largely used anywhere as a cheap way to access Internet, but the majority of devices used does not provide a standard way to manage them remotely. Mobile stations competing for the access point may cause a general wireless network failure, known as the "MAC Performance Anomaly". Here, it is presented an access point with modified firmware, that monitors wireless conections?s quality and has a programmable capability, allowing to do network management in a standardized manner. Embedded Linux "OpenWRT" was installed to replace the original firmware in a very cheap and reduced size hardware. By means of Bourne shell script programming, it is possible to collect all important operating parameters and data of the access point. From this, its possible to gain considerable control over it. Wireless access point devices are routers, while embedded Linux has routing capabilities. Thus, it is easy to implement traffic policies by means of Bourne shell script programming. Traffic shaping is one of the acces point?s capabilities successfuly tested and demonstrated in this work. MAC performance anomaly detection in IEEE 802.11 networks can be easily implemented by means of scripts as well. It was collected and plotted network throughput data, becoming possible to observe the MAC performance anomaly, identifying the offending stations. Furthermore, traffic shaping is applied in order to mitigate the effects of the anomaly, restoring in this manner, the normal network operation. The object of the current study is to integrate everything: measurements of operation data (network throughput in Mbit/s), detection of the MAC performance anomaly and perform its mitigation immediately. The ultimate goal is to install this device in a test field and therefore mitigate the MAC anomaly automatically. / O padr?o IEEE 802.11 est? presente em toda a parte como ponto de acesso ? Internet sem fio. A maioria dos dispositivos utilizados ? de baixo custo e n?o prov? uma interface padronizada para gerenciamento remoto. Dispositivos m?veis competindo pelo ponto de acesso podem causar uma degrada??o no desempenho da rede, conhecida como Anomalia da MAC . Neste estudo ? apresentado um dispositivo com firmware modificado, o que possibilita a monitora??o da qualidade de suas conex?es sem fio em tempo real. Este firmware especial possui recursos de programa??o, permitindo que o ponto de acesso seja gerenciado remotamente. O Linux embarcado OpenWRT foi adotado como plataforma neste trabalho, em substitui??o ao firmware original. Foi escolhido um hardware de tamanho reduzido, de baixo custo e acess?vel. Atrav?s de programa??o, ? poss?vel coletar importantes par?metros sobre a opera??o da rede sem fio, o que nos permite obter consider?vel controle sobre o ponto de acesso. Pontos de acesso ? Internet sem fio s?o dispositivos roteadores e o Linux OpenWRT possui recursos de roteamento e controle de tr?fego configur?veis e program?veis. Desta maneira, ? poss?vel adicionar o recurso de controle de tr?fego ou pol?ticas de roteamento atrav?s de programa??o. Neste trabalho foram coletados dados de vaz?o, tornando-se poss?vel observar a anomalia da MAC, bem como identificar as esta??es ofensoras. Ap?s isso, afim de mitigar o efeito danoso da anomalia ao desempenho da rede, foi utilizada a t?cnica traffic shaping para for?ar um decr?scimo de vaz?o nas esta??es ofensoras, restaurando assim a opera??o normal da rede. O objetivo deste trabalho ? integrar os scripts de medi??o de vaz?o, identifica??o de ofensores e mitiga??o da anomalia, obtendo como resultado um dispositivo livre de quedas de desempenho devido ? anomalia da MAC e que pode ser instalado em uma rede convencional para testes de campo.
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Proposta para aceleração de desempenho de algoritmos de visão computacional em sistemas embarcados / Proposed algorithms performance acceleration computer vision in embedded systemsCurvello, André Márcio de Lima 10 June 2016 (has links)
O presente trabalho apresenta um benchmark para avaliar o desempenho de uma plataforma embarcada WandBoard Quad no processamento de imagens, considerando o uso da sua GPU Vivante GC2000 na execução de rotinas usando OpenGL ES 2.0. Para esse fim, foi tomado por base a execução de filtros de imagem em CPU e GPU. Os filtros são as aplicações mais comumente utilizadas em processamento de imagens, que por sua vez operam por meio de convoluções, técnica esta que faz uso de sucessivas multiplicações matriciais, o que justifica um alto custo computacional dos algoritmos de filtros de imagem em processamento de imagens. Dessa forma, o emprego da GPU em sistemas embarcados é uma interessante alternativa que torna viável a realização de processamento de imagem nestes sistemas, pois além de fazer uso de um recurso presente em uma grande gama de dispositivos presentes no mercado, é capaz de acelerar a execução de algoritmos de processamento de imagem, que por sua vez são a base para aplicações de visão computacional tais como reconhecimento facial, reconhecimento de gestos, dentre outras. Tais aplicações tornam-se cada vez mais requisitadas em um cenário de uso e consumo em aplicações modernas de sistemas embarcados. Para embasar esse objetivo foram realizados estudos comparativos de desempenho entre sistemas e entre bibliotecas capazes de auxiliar no aproveitamento de recursos de processadores multicore. Para comprovar o potencial do assunto abordado e fundamentar a proposta do presente trabalho, foi realizado um benchmark na forma de uma sequência de testes, tendo como alvo uma aplicação modelo que executa o algoritmo do Filtro de Sobel sobre um fluxo de imagens capturadas de uma webcam. A aplicação foi executada diretamente na CPU e também na GPU embarcada. Como resultado, a execução em GPU por meio de OpenGL ES 2.0 alcançou desempenho quase 10 vezes maior com relação à execução em CPU, e considerando tempos de readback, obteve ganho de desempenho total de até 4 vezes. / This work presents a benchmark for evaluating the performance of an embedded WandBoard Quad platform in image processing, considering the use of its GPU Vivante GC2000 in executing routines using OpenGL ES 2.0. To this goal, it has relied upon the execution of image filters in CPU and GPU. The filters are the most commonly applications used in image processing, which in turn operate through convolutions, a technique which makes use of successive matrix multiplications, which justifies a high computational cost of image filters algorithms for image processing. Thus, the use of the GPU for embedded systems is an interesting alternative that makes it feasible to image processing performing in these systems, as well as make use of a present feature in a wide range of devices on the market, it is able to accelerate image processing algorithms, which in turn are the basis for computer vision applications such as facial recognition, gesture recognition, among others. Such applications become increasingly required in a consumption and usage scenario in modern applications of embedded systems. To support this goal were carried out a comparative studies of performance between systems and between libraries capable of assisting in the use of multicore processors resources. To prove the potential of the subject matter and explain the purpose of this study, it was performed a benchmark in the form of a sequence of tests, targeting a model application that runs Sobel filter algorithm on a stream of images captured from a webcam. The application was performed directly on the embbedded CPU and GPU. As a result, running on GPU via OpenGL ES 2.0 performance achieved nearly 10 times higher with respect to the running CPU, and considering readback times, achieved total performance gain of up to 4 times.
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e-Pontos: Uma solu??o embarcada de automa??o comercial aplicada a clubes de fidelidade baseado em tecnologia RFID e esmart cardPaiva, Jailton Carlos de 27 July 2012 (has links)
Made available in DSpace on 2014-12-17T14:56:06Z (GMT). No. of bitstreams: 1
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Previous issue date: 2012-07-27 / In practically all vertical markets and in every region of the planet, loyalty marketers have adopted the tactic of recognition and reward to identify, maintain and increase the yield of their customers. Several strategies have been adopted by companies, and the most popular among them is the loyalty program, which displays a loyalty club to manage these rewards. But the problem with loyalty programs is that customer identification and transfer of loyalty points are made in a semiautomatic. Aiming at this, this paper presents a master's embedded business automation solution called e-Points. The goal of e-Points is munir clubs allegiances with fully automated tooling technology to identify customers directly at the point of sales, ensuring greater control over the loyalty of associate members. For this, we developed a hardware platform with embedded system and RFID technology to be used in PCs tenant, a smart card to accumulate points with every purchase and a web server, which will provide services of interest to retailers and customers membership to the club / Em praticamente todos os mercados verticais e em cada regi?o do planeta, os comerciantes de fidelidade adotaram a t?tica de reconhecimento e recompensa para identificar, manter e aumentar o rendimento de seus clientes. V?rias estrat?gias t?m sido adotadas pelas empresas, e a mais popular entre elas ? o programa de fidelidade, que exibe um clube de fidelidade para gerenciar essas recompensas. Mas o problema com os programas de fidelidade ? que a identifica??o dos clientes e a transmiss?o dos pontos de fidelidade s?o feitas de forma semiautom?tica. Visando isto, o presente trabalho de mestrado apresenta uma solu??o embarcada de automa??o comercial intitulada e-Pontos. O objetivo do e-Pontos ? munir os clubes de fidelidades com ferramental tecnol?gico totalmente automatizado para identificar os clientes diretamente nos pontos de vendas, garantindo um maior controle dos pontos de fidelidade dos membros associados. Para isso, foi desenvolvida uma plataforma de hardware com sistema embarcado e tecnologia RFID que ser? utilizada nos PCs dos lojistas, um smart card para acumular os pontos a cada compra e um servidor web, o qual disponibilizar? servi?os de interesse para os lojistas e os clientes conveniado ao clube
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Evaluation of an Adaptive AUTOSAR System in Context of Functional Safety EnvironmentsMassoud, Mostafa 08 November 2017 (has links) (PDF)
The rapidly evolving technologies in the automotive industry have been defining new challenges, setting new goals and consenting to more complex systems. This steered the AUTOSAR community toward the independent development of the AUTOSAR Adaptive Platform with the intention of addressing and serving the demands defined by the new technology drivers.
The use of an already existing software based on an open-source development - specifically GNU/Linux - was recognized as a matching candidate fulfilling the requirements defined by AUTOSAR Adaptive Platform as its operating system. However, this raises new challenges in addressing the safety aspect and the suitability of its implementation in safety-critical environments.
As safety standards do not explicitly handle the use of open-source software development, this thesis proposes a tailoring procedure that aims to match the requirements defined by ISO 26262 for a possible qualification of GNU/Linux. And while very little is known about the behavior specification of GNU/Linux to appropriate its use in safety-critical environments, the outlined methodology seeks to verify the specification requirements of GNU/Linux leveraging its claimed compliance to the POSIX standard.
In order to further use GNU/Linux with high pedigree of certainty in safety-critical applications, a software partitioning mechanism is implemented to provide control over the resource consumption of the operating system –specifically computation time and memory usage- between different criticality applications in order to achieve Freedom from Interference. The implementation demonstrates the ability to avoid interference concerning required resources of safety-critical applications.
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Proposta para aceleração de desempenho de algoritmos de visão computacional em sistemas embarcados / Proposed algorithms performance acceleration computer vision in embedded systemsAndré Márcio de Lima Curvello 10 June 2016 (has links)
O presente trabalho apresenta um benchmark para avaliar o desempenho de uma plataforma embarcada WandBoard Quad no processamento de imagens, considerando o uso da sua GPU Vivante GC2000 na execução de rotinas usando OpenGL ES 2.0. Para esse fim, foi tomado por base a execução de filtros de imagem em CPU e GPU. Os filtros são as aplicações mais comumente utilizadas em processamento de imagens, que por sua vez operam por meio de convoluções, técnica esta que faz uso de sucessivas multiplicações matriciais, o que justifica um alto custo computacional dos algoritmos de filtros de imagem em processamento de imagens. Dessa forma, o emprego da GPU em sistemas embarcados é uma interessante alternativa que torna viável a realização de processamento de imagem nestes sistemas, pois além de fazer uso de um recurso presente em uma grande gama de dispositivos presentes no mercado, é capaz de acelerar a execução de algoritmos de processamento de imagem, que por sua vez são a base para aplicações de visão computacional tais como reconhecimento facial, reconhecimento de gestos, dentre outras. Tais aplicações tornam-se cada vez mais requisitadas em um cenário de uso e consumo em aplicações modernas de sistemas embarcados. Para embasar esse objetivo foram realizados estudos comparativos de desempenho entre sistemas e entre bibliotecas capazes de auxiliar no aproveitamento de recursos de processadores multicore. Para comprovar o potencial do assunto abordado e fundamentar a proposta do presente trabalho, foi realizado um benchmark na forma de uma sequência de testes, tendo como alvo uma aplicação modelo que executa o algoritmo do Filtro de Sobel sobre um fluxo de imagens capturadas de uma webcam. A aplicação foi executada diretamente na CPU e também na GPU embarcada. Como resultado, a execução em GPU por meio de OpenGL ES 2.0 alcançou desempenho quase 10 vezes maior com relação à execução em CPU, e considerando tempos de readback, obteve ganho de desempenho total de até 4 vezes. / This work presents a benchmark for evaluating the performance of an embedded WandBoard Quad platform in image processing, considering the use of its GPU Vivante GC2000 in executing routines using OpenGL ES 2.0. To this goal, it has relied upon the execution of image filters in CPU and GPU. The filters are the most commonly applications used in image processing, which in turn operate through convolutions, a technique which makes use of successive matrix multiplications, which justifies a high computational cost of image filters algorithms for image processing. Thus, the use of the GPU for embedded systems is an interesting alternative that makes it feasible to image processing performing in these systems, as well as make use of a present feature in a wide range of devices on the market, it is able to accelerate image processing algorithms, which in turn are the basis for computer vision applications such as facial recognition, gesture recognition, among others. Such applications become increasingly required in a consumption and usage scenario in modern applications of embedded systems. To support this goal were carried out a comparative studies of performance between systems and between libraries capable of assisting in the use of multicore processors resources. To prove the potential of the subject matter and explain the purpose of this study, it was performed a benchmark in the form of a sequence of tests, targeting a model application that runs Sobel filter algorithm on a stream of images captured from a webcam. The application was performed directly on the embbedded CPU and GPU. As a result, running on GPU via OpenGL ES 2.0 performance achieved nearly 10 times higher with respect to the running CPU, and considering readback times, achieved total performance gain of up to 4 times.
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Evaluation of an Adaptive AUTOSAR System in Context of Functional Safety EnvironmentsMassoud, Mostafa 21 September 2017 (has links)
The rapidly evolving technologies in the automotive industry have been defining new challenges, setting new goals and consenting to more complex systems. This steered the AUTOSAR community toward the independent development of the AUTOSAR Adaptive Platform with the intention of addressing and serving the demands defined by the new technology drivers.
The use of an already existing software based on an open-source development - specifically GNU/Linux - was recognized as a matching candidate fulfilling the requirements defined by AUTOSAR Adaptive Platform as its operating system. However, this raises new challenges in addressing the safety aspect and the suitability of its implementation in safety-critical environments.
As safety standards do not explicitly handle the use of open-source software development, this thesis proposes a tailoring procedure that aims to match the requirements defined by ISO 26262 for a possible qualification of GNU/Linux. And while very little is known about the behavior specification of GNU/Linux to appropriate its use in safety-critical environments, the outlined methodology seeks to verify the specification requirements of GNU/Linux leveraging its claimed compliance to the POSIX standard.
In order to further use GNU/Linux with high pedigree of certainty in safety-critical applications, a software partitioning mechanism is implemented to provide control over the resource consumption of the operating system –specifically computation time and memory usage- between different criticality applications in order to achieve Freedom from Interference. The implementation demonstrates the ability to avoid interference concerning required resources of safety-critical applications.
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