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《基于linux的嵌入式實時操作系統(tǒng)的研究new》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)嵌入式操作系統(tǒng)應用中文核心期刊《微計算機信息>(嵌入式與SOC)2006年第22卷第2-2期文章編號:1∞8—峪70(2006)02-2--0078-02基于Linux的嵌入式實時操作系統(tǒng)的研究ResearchofBaseLinUXEmbeddedRTOS哺昌大學信息工程學院計算機系)白小明邱桃榮Bai,XiaomingQiu,Taorong摘要:本文分析了Linu)【的特點、提出了對“nu】【適當剪裁,實現(xiàn)廉價的嵌入式實際時操作系統(tǒng)的方法及要注意的問題。關(guān)鍵詞:嵌入式操作系統(tǒng);實時內(nèi)核;RT-L
2、inux中圖分類號:TP31l文獻標識碼:AAbstract:ThispaperanalysespeculiarityofLinux,expoundmeansofachievingcheapEmbeddedRTOSthroughfitnessselectandcutforLinuxandwatchfulproblem.Keywords:EmbeddedOperatingSystems;Real-timeKernel,RT-Linux1引言從上世紀八十年代開始,開始出現(xiàn)各種各樣的商用嵌入式操作系統(tǒng),這些操作
3、系統(tǒng)大部分都是為專用或通用系統(tǒng)而開發(fā),如Vxworks、WindowsCE、pSOS、PalmOS、OS一9、LynxOS、QNX、LYNX等,它們的優(yōu)點是為用戶提供良好的開發(fā)環(huán)境,提高了應用系統(tǒng)的開發(fā)效率,運行效率高、實時性好,缺點是價格昂貴且源代碼封閉。這就不僅影響了開發(fā)者的積極性,而且使得整個產(chǎn)品的成本急劇上升。結(jié)合國內(nèi)實情,嵌入式系統(tǒng)需要的是一套高度簡練、界面友好、質(zhì)量可靠、應用廣泛、易開發(fā)、多任務、價格低廉的實時操作系統(tǒng)。在嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)中,有必要尋找一種廉價的嵌入式實時操作系統(tǒng),以降低產(chǎn)品的
4、開發(fā)成本和系統(tǒng)復雜度。由于Linux的具備的諸多優(yōu)點,對Linux進行適當?shù)母脑旌笞鳛榱畠r的嵌入式實時操作系統(tǒng)是一個值得探討的、具有實際意義的問題。2Linux的特點Linux是個與生俱來的網(wǎng)絡操作系統(tǒng),成熟而且穩(wěn)定。Linux是源代碼開放軟件,不存在黑箱技術(shù),任何人都可以修改它,或者用它開發(fā)自己的產(chǎn)品。Linux系統(tǒng)是可以定制的,系統(tǒng)內(nèi)核目前已經(jīng)可以做得很小。一個帶有中文系統(tǒng)及圖形化界面的核心程序也可以做到不足1MB,而且同樣穩(wěn)定。Linux作為一種可裁減的軟件平臺系統(tǒng),是發(fā)展嵌入式產(chǎn)品的絕佳資源,遍布
5、全球的眾多Linux愛好者又能給予Linux開發(fā)者強大的技術(shù)支持。因此,Linux作為廉價的嵌入式實時白小明:副教授江西省自然科學基金項目。編號JXPNSM一0311101南昌大學2∞4年度科技基金項目.編號Z一02951操作系統(tǒng)的選擇,是非常有發(fā)展前途的。(1)與硬件芯片的緊密結(jié)合嵌入式Linux的一大特點是:與硬件芯片(如SOC等)的緊密結(jié)合。它不是一個純軟件的Linux系統(tǒng),而比一般操作系統(tǒng)更加接近于硬件。嵌入式Linux的進一步發(fā)展,逐步地具備了嵌入式RTOS的一切特征:實時性及與嵌入式處理器的緊
6、密結(jié)合。(2)開放的源代碼嵌入式Linux的另一大特點是:代碼的開放性。代碼的開放性是與后PC時代的智能設備的多樣性相適應的。代碼的開放性主要體現(xiàn)在源代碼可獲得上,Linux代碼開發(fā)就像是”集市式”開發(fā),任意選擇并按自己的意愿整合出新的產(chǎn)品。對于嵌入式Linux.事實上是把BIOS層的功能實現(xiàn)在Linux的driver層。目前,在Linux領(lǐng)域,已經(jīng)出現(xiàn)了專門為Linux操作系統(tǒng)定制的自由軟件的BIOS代碼,并在多款主板上實現(xiàn)此類的BIOS層功能。3RT—Linux的實現(xiàn)機理RT—Linux對Linux內(nèi)
7、核進行改造.將Linux內(nèi)核工作環(huán)境做了一些變化.如圖1所示:中斷控制硬?Linux內(nèi)核SLinux進程中斷控制硬件●RTLinux內(nèi)核iPx一實時◆任務LinuxJ茳程圖1RTLinux對Linux內(nèi)核改變一78—360元/年郵局訂閱號:82—946萬方數(shù)據(jù)從上圖可以看出,在Linux內(nèi)核和硬件中斷的地方。加上了一個RT—Linux內(nèi)核的控制。Linux的控制信號都要先交給RT—Linux內(nèi)核先進行處理。在RT—Linux內(nèi)核中實現(xiàn)了一個虛擬中斷機制,Linux本身永遠不能屏蔽中斷。它發(fā)出的中斷屏蔽信號
8、和打開中斷信號都修改成向RT—Linux發(fā)送一個信號。如在Linux里面使用“sti”和“cli”宏指令來屏蔽和使能中斷,是通過向x86處理器發(fā)送一個指令,而RT—Linux修改了這些宏指令,使得只是讓RT—Linux里面的某些標記做了修改而已。對所有的中斷,分成Linux中斷和實時中斷兩類,如果RT—Linux內(nèi)核收到的中斷信號是普通Linux中斷。那就設置一個標志位;如果是實時中斷,就繼續(xù)向硬件發(fā)出中斷。在RTLinux中