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基于Linux的嵌入式RTOS的研究

时间:2021-07-03    来源:ROR体育App下载    人气:

本文摘要:1.章节 从上世纪八十年代开始,开始经常出现各种各样的商用嵌入式操作系统,这些操作系统大部分都是为专用或标准化系统而研发,如VxWorks、WindowsCE、pSOS、PalmOS、OS-9、LynxOS、QNX、LYNX等,它们的优点是为用户获取较好的研发环境,提升了应用于系统的研发效率,运营效率高、实时性好,缺点是价格昂贵且源代码堵塞。这就不仅影响了开发者的积极性,而且使得整个产品的成本急遽下降。

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1.章节  从上世纪八十年代开始,开始经常出现各种各样的商用嵌入式操作系统,这些操作系统大部分都是为专用或标准化系统而研发,如VxWorks、WindowsCE、pSOS、PalmOS、OS-9、LynxOS、QNX、LYNX等,它们的优点是为用户获取较好的研发环境,提升了应用于系统的研发效率,运营效率高、实时性好,缺点是价格昂贵且源代码堵塞。这就不仅影响了开发者的积极性,而且使得整个产品的成本急遽下降。

  融合国内实情,嵌入式系统必须的是一套高度简洁、界面友好关系、质量可信、应用于普遍、不易研发、多任务、价格低廉的实时操作系统。  在嵌入式产品的研发中,有适当找寻一种廉价的嵌入式实时操作系统,以减少产品的开发成本和系统复杂度。由于Linux的不具备的诸多优点,对Linux展开必要的改建后作为廉价的嵌入式实时操作系统是一个有一点探究的、具备实际意义的问题。

  2.Linux的特点  Linux是个与生俱来的网络操作系统,成熟期而且平稳。Linux是源代码对外开放软件,不不存在黑箱技术,任何人都可以改动它,或者用它研发自己的产品。Linux系统是可以自定义的,系统内核目前早已可以做到得较小。

一个具有中文系统及图形化界面的核心程序也可以做严重不足1MB,而且某种程度平稳。Linux作为一种可削减的软件平台系统,是发展嵌入式产品的绝佳资源,遍及全球的众多Linux爱好者又能给与Linux开发者强劲的技术支持。

因此,Linux作为廉价的嵌入式实时操作系统的自由选择,是十分有发展前途的。[2][3]  (1)与硬件芯片的紧密结合  嵌入式Linux的众多特点是:与硬件芯片(如SOC等)的紧密结合。

它不是一个显软件的Linux系统,而比一般操作系统更为相似于硬件。嵌入式Linux的更进一步发展,逐步地不具备了嵌入式RTOS的一切特征:实时性及与嵌入式处理器的紧密结合。  (2)对外开放的源代码  嵌入式Linux的另众多特点是:代码的开放性。

代码的开放性是与后PC时代的智能设备的多样性相适应的。代码的开放性主要反映在源代码可取得上,Linux代码研发就看起来集市式研发,给定自由选择并按自己的意愿统合出有新的产品。

  对于嵌入式Linux,事实上是把BIOS层的功能构建在Linux的driver层。目前,在Linux领域,早已经常出现了专门为Linux操作系统自定义的自由软件的BIOS代码,并在多款主板上构建此类的BIOS层功能。  3.RT-Linux的构建机理  RT-Linux对Linux内核展开改建,将Linux内核工作环境做到了一些变化,如图1右图:  从上图可以显现出,在Linux内核和硬件中断的地方,再加了一个RT-Linux内核的掌控。Linux的掌控信号都要再行转交RT-Linux内核再行展开处置。

在RT-Linux内核中构建了一个虚拟世界中断机制,Linux本身总有一天无法屏蔽中断,它收到的中断屏蔽信号和关上中断信号都改动成向RT-Linux发送到一个信号。如在Linux里面用于sti和cli宏指令来屏蔽和使能中断,是通过向x86处理器发送到一个指令,而RT-Linux改动了这些宏指令,使得只是让RT-Linux里面的某些标记做到了改动而已。

对所有的中断,分为Linux中断和动态中断两类,如果RT-Linux内核接到的中断信号是普通Linux中断,那就设置一个标志位;如果是动态中断,就之后向硬件收到中断。在RTLinux中继续执行sti将中断关上之后,那些设置了标志位回应的Linux中断就继续执行。因此,cli并无法禁令RTLinux内核的运营,却可以用来中断Linux。

Linux无法中断自己,而RT-Linux可以。  RT-Linux的设计原则:在动态内核模块中的工作尽量少,如果能在Linux中已完成而不影响动态性能的话,就尽可能在Linux中已完成。

因此,RTLinux内核尽可能做到的非常简单,在RT-Linux内核中,不应当等候资源,也不必须用于分享转动锁住(SpinLock),动态任务和Linux进程间的通信也所谓堵塞的,从不用等候入队列和出有队列的数据。  RT-Linux将系统和设备的初始化转交了Linux已完成,对动态资源的申请人和分配也转交了Linux。RT-Linux用于静态分配的内存来已完成软动态任务,因为在没内存资源的时候,被堵塞的线程不有可能具备软动态能力。


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