embedded linux os的实时性研究

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1、万方数据第3期2008年6月微处理机MICROPROCESSORSNO．3Jun．，2008EmbeddedLinuxOS的实时性研究张自强，车明(天津大学计算机科学与应用，天津300072)摘要：随着嵌入式系统的迅猛发展，具有重要地位的嵌入式实时性能近来已经成为研究的热点。通过分析LINUX作为嵌入式实时操作系统的特点，认识到其内核在实时性方面急需改进。并详细介绍了实现实时性的两种解决方案，通过比较和分析，研究了他们各自的优缺点。可以看出，嵌入式LINUX操作系统的实时性是可以得到保证的。关键词：

2、嵌入式；LINUX操作系统；实时性；单核；双核中图分类号：TP316．2文献标识码：A文章编号：1002—2279(2008)03—0109—04ResearchofReaI—TimeCapabilityofEmbeddedLinux0SZHANGZi—qiang，CHEMing(TianjinUniversity，CompeerScienceandApplication，Tianjin300072，China)Abstract：Withtherapiddevelopmentofembeddedsy

3、stem，theresearchaboutthereal—timecapabilityenjoysitspopularitynowadays，whichplaysaveryimportantroleinit．Werealizethenecessityandurgencyofimprovementofreal—timecapabilitythroughanalyzingthefeaturesofLINUX，whichisregardedastheembeddedreal—timeOS．Thispape

4、roffersanintroductiontotwokindsofsolutionsoftheimprovementofthereal—timecapabilityindetail，andperformsaresearchabouttheiradvantagesanddisadvantagesafterwebringthemintocomparisonandanalyses．Atlengthwefindthefactthatthereal—timecapabilityoftheLINUXembedd

5、edOScallbeguaranteed．Keywords：Embedded；LINUXOS；Real—TimeCapability；Singlecore；Dualcore1引言在现代科学技术的许多领域中，自动控制技术起着越来越重要的作用。近年来，随着数字计算机技术的发展和应用，嵌入式控制系统被广泛地应用于办公自动化，消费，通信，智能设备，机器人，工业和军事领域，可以说大至航天器、飞机、军舰，小到车床、电视、手机都有嵌入式控制系统的用武之地。嵌人式实时控制系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且

6、软硬件可剪裁，对可靠性，成本，体积，功耗有严格要求的控制系统。而实时系统是一个能够在指定或者确定的时间内完成系统功能和对外部环境的输人做出响应的系统。在实时计算中，系统的正确性不仅仅依赖于计算的逻辑结果而且依赖于结果产生的时间。从他们的概念上我们就可以看出，嵌入式操作系统并不等同于实时操作系统。1．1嵌入式实时操作系统的基本原理嵌人式实时控制系统是嵌入式系统和实时系统的结合，一般用于对实时性及系统响应时间要求较高的专用实时控制系统。强调其在实时应用上的考虑。以下是嵌人式实时系统的特点和一些关键技术：

7、具备多任务功能及对任务切换时间有要求；抢占型内核调度；优先级反转问题；任务间的同步与通信；中断延迟；调度延迟。1．2嵌入式LINUX操作系统及其实时性问题在众多的嵌入式操作系统当中，LINUX以其独有的魅力，迅速成为这一领域的主角。将LINUX应用于嵌入式系统的开发有如下一些优点：它可移植性好，非常好用，这对受开销、时间限制的研究与开发项目是很有吸引力的。LINUX可以随意地配置和改动而不需要任何的许可证或商家的合作关系。唯一的限制是开发者必须做出对LINUX社区有益的改动。内核的完全开放，使得可以

8、自己设计和开发出真正的硬实时系统；对于软实时系统，在LINUX中也容易得到实现。LINUX是免费的。这会作者简介：张自强(1979一)，男，天津市人，硕士研究生．主研方向：嵌入式系统。收稿口期：2006-04—19万方数据·110·微处理机2008拒节省大量的开发成本LINUX支持rCP／IP网络。强大的网络支持使得可以利用LINUX的网络协议栈将其开发成为嵌入式的TCP／IP网络协议栈。LINUX自身具备一整套工具链，容易自行建立嵌入式系统的开发环境和交叉运行环境，