Linux操作系統(tǒng)實時技術(shù)研究與應(yīng)用——RTAI的調(diào)度擴展.pdf

1、隨著硬件性能的提高，實時應(yīng)用對操作系統(tǒng)的性能和功能也提出了越來越高的要求。而現(xiàn)有商業(yè)RTOS(Real-TimeOperatingSystem)不是功能過于簡單就是價格過于昂貴，缺少一個開放的、標準的、有廣泛支持的、高效而又廉價的實時操作系統(tǒng)，因此很多機構(gòu)開始研究將功能強大的通用操作系統(tǒng)改造成實時操作系統(tǒng)。 Linux具有功能強大、免費、開放源碼、支持多種硬件平臺、模塊化設(shè)計、函數(shù)接口符合國際和工業(yè)標準等特點，成為研究的首選操作

2、系統(tǒng)。Linux不僅深得IBM、HP和Sun等國際IT巨頭的厚愛，同時也博得了各國政府的支持。Linux的調(diào)度機制決定了它是一個分時系統(tǒng)，其不可搶占的內(nèi)核、粗糙的時鐘粒度、頻繁的關(guān)中斷、虛存和其它緩沖機構(gòu)的設(shè)置，使得Linux的實時性不強。 對Linux進行實時改造主要有兩種技術(shù)方案。一種是對標準Linux內(nèi)核進行直接修改，通過減小操作系統(tǒng)的調(diào)度延遲，優(yōu)化Linux的實時性能，達到軟實時的標準；另一種是采用雙內(nèi)核方案，增加一個實

3、時內(nèi)核，所有有實時要求的任務(wù)都在這個實時內(nèi)核上運行，標準Linux內(nèi)核作為這個實時內(nèi)核優(yōu)先級最低的一個進程，這種方式可以實現(xiàn)硬實時。 RTAI是采用雙內(nèi)核結(jié)構(gòu)對Linux進行實時改造典型方案。本文研究了RTAI的原理和實現(xiàn)機制，生成和測試RTAI實時內(nèi)核原型，進而分析了RTAI的不足。由于RTAI缺乏對多種調(diào)度算法的支持，限制了RTAI的應(yīng)用范圍，于是需要對RTAI的調(diào)度算法進行擴展。除了RTAI自帶的基于靜態(tài)優(yōu)先級的調(diào)度算法，