嵌入式linux操作系统的实时技术分析

《嵌入式linux操作系统的实时技术分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、万方数据2010年8月电脑学习第4期嵌入式Linux操作系统的实时技术分析谢平’陈冕摘要：分析了Linux操作系统的优势。阐述了Linux支持硬实时性的技术障碍。并对三种实时Linux操作系统进行了分析和评价。关键词：嵌入式bnu操作系统实时技术中图分类号：TP316文献标识码：A文章编号：1002—2422(2010)04—0006-03AnalysisonReal-timeTechnologyofEmbeddedLinuxOperatingSystemXiePingChertMianAbstract：Thepape

2、ranalyzestheadvantagesofembeddedLinuxoperationsystem，andrepresentsthetechnicalbarriersforL-inuxtoeupporthardreal—time，finally，∞alymandevaluatesthreereal—timelinuxoperatingsystem．Keyword：EmbeddedlAnuxOperatingSystemReal—timeTechnologylLinux操作系统的优势嵌入式Linux(Embedde

3、dLinux)是指对Linux经过小型化裁减后，能够固化在几百KB到几MB的存储器芯片或单片机中，应用于特定嵌入式场合的专用Linux操作系统，保留了Linux以整体式结构为基础，多任务多进程的特点，满足了对嵌入式系统高度简练、界面友好、质量可靠、应用广泛、易开发、多任务，并且价格低廉的要求。与其他的嵌入式操作系统相比，嵌入式Linux具有一些独特的优势，主要表现为以下几方面：(1)开发成本低。Linux操作系统不仅性能优良，而且不需要版权费，购买费用只需支付媒介成本。同时，Linux是自由软件，公开源代码，各种不同领

4、域和不同层次的用户都可以根据自己的应用需要对内核进行改造，在低成本的前提下，设计和开发出真正满足自己需要的嵌入式系统．(2)强大的网络支持功能．Linux诞生于Internet并具有UNIX的特性，支持所有标准Intemet协议，Linux天生就是一个网络操作系统。几乎所有的网络协议和网络接口都已经订制在Linux中。Linux内核在处理网络协议方面比标准的UNIX更具执行效率，具有更高的吞吐量。(3)高度稳定性．和目前流行的桌面操作系统相比，Linux是非常稳定和可靠的，并且由于内核的稳定使得Lin—11)【在移植到

5、特定平台后与通用平台具有一样的高稳定性．(4)易移植性．Linux是一个多平台的操作系统，可以运行于x86、ARM、powerPC、MIPS等多种处理器之上，这一点对嵌入式应用非常重要。(5)完整的开发工具链．Linux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，并且可以跨越嵌入式系统开发中仿真工具的障碍．Linux提供C、C++、JAVA以及其它很多的开发工具．Linux基于GNU的工具包提供了完整的、无缝的交叉平台开发工具，从编辑器到底层调试，并充分考虑了支持各种不同体系结构的平台。(6)Li

6、nux具有广泛的硬件支持特性。无论是RISC还是CISC、32还是“位等各种处理器，Linux都能运行。Linux最通常使用的微处理器是IntelX芯片家族，但同样能运行于Motorola公司的68K系列CPU和IBM、Apple、Motorola公司的PowerPCCPU以及Intel公司的StrongARMCPU等处理器系统，这意味着嵌入式Unux将具有更广泛的应用前景。2Linux支持硬实时性的技术障碍(1)内核非抢占．Linux下有用户态和核心态两种模式，当进程运行在用户态时，很容易被优先级更高的进程抢占．但当

7、进入核心态时(比如通过系统调用fork进入核心态)，则其它的用户态的进程优先级即使更高，比如实时进程，也不能抢占处于核心态的低优先级的普通进程。这是因为Linux内核本身是不可抢占的fI】。当进程调用系统调用而进入核心运行时，即使出现了一个具有更高优先级的进程，该任务也只有等待系统调用返回后才能抢占低优先级的进程。这一算法与硬实时应用中优先级高的就绪任务可以抢占低优先级任务调用的系统调用相背离。(2)虚拟内存．Linux采用了虚拟内存管理技术，其目的是为了提高内存的利用率。进程对内存的访问必须通过地址映射将逻辑地址转换

8、为物理地址。当内存不能满足新的要求时，操作系统将选择一部分分配内存，将其中的数据凸-^印、二^_N—●^≯uAZ、二吊—N—o气zu吊_N疗_N—o^印uAZq南_N—o^Zu‘小，N—●A∥oAy、：府—N—●^y弋疗_N—●々、Z、二疗√N疗●气Z℃庸，^：，N—o^y、二疗●气Z、：—●^≯uAy×，v【3】周威，谷奇平，常