內(nèi)核2.6和xenomai構(gòu)建實(shí)時(shí)linux操作系統(tǒng)

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1、基于內(nèi)核2.6和xenomai構(gòu)建實(shí)時(shí)linux操作系統(tǒng)摘要：Linux是一類Unix計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)的統(tǒng)稱。Linux操作系統(tǒng)的內(nèi)核的名字也是“Linux”。Linux操作系統(tǒng)也是自由軟件和開放源代碼發(fā)展中最著名的例子。本文主要論述在linux操作系統(tǒng)下安裝XENOMAI實(shí)時(shí)軟件。要在已安裝的linux操作系統(tǒng)上重新編譯內(nèi)核并且把XENOMAI的安裝文件打到內(nèi)核補(bǔ)丁上去。最后能夠在新編譯的內(nèi)核中運(yùn)行XENOMAI這個(gè)軟件，得到實(shí)時(shí)性的數(shù)據(jù)。關(guān)鍵詞：linux；xenomai；編譯內(nèi)核；實(shí)時(shí)系統(tǒng)第一章嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)1.1嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的簡(jiǎn)介嵌入式操作系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心、以計(jì)算機(jī)技術(shù)為

2、基礎(chǔ)、軟件硬件可剪裁、功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。而嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)是當(dāng)外界事件或數(shù)據(jù)產(chǎn)生時(shí)，能夠接受并以足夠快的速度予以處理，其處理的結(jié)果又能在規(guī)定的時(shí)間之內(nèi)來(lái)控制生產(chǎn)過程或?qū)μ幚硐到y(tǒng)做出快速響應(yīng)，并控制所有實(shí)時(shí)任務(wù)協(xié)調(diào)一致運(yùn)行的嵌入式操作系統(tǒng)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展和芯片制造工藝的不斷進(jìn)步，嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用日益廣泛：從民用的電視、手機(jī)等電路設(shè)備到軍用的飛機(jī)、坦克等武器系統(tǒng)，到處都有嵌入式系統(tǒng)的身影。在嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)中，采用嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（簡(jiǎn)稱RTOS）能夠支持多任務(wù)，使得程序開發(fā)更加容易，便于維護(hù)，同時(shí)能夠提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。這已逐漸成為

3、嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的一個(gè)發(fā)展方向。1.2嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)發(fā)展歷史從1981年ReadySystem發(fā)展了世界上第1個(gè)商業(yè)嵌入式實(shí)時(shí)內(nèi)核（VRTX32），到今天已經(jīng)有近20年的歷史。20世紀(jì)80年代的產(chǎn)品還只支持一些16位的微處理器，如68k,8086等。這時(shí)候的RTOS還只有內(nèi)核，以銷售二進(jìn)制代碼為主。當(dāng)時(shí)的產(chǎn)品除VRTX外，還有IPI公司的MTOS和80年代末ISI公司的PSOS。產(chǎn)品主要用于軍事和電信設(shè)備。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，現(xiàn)代操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，如微內(nèi)核設(shè)計(jì)技術(shù)和模塊化設(shè)計(jì)思想，開始滲入RTOS領(lǐng)域。老牌的RTOS廠家如ReadySystem（在1995年與MicrotecRese

4、arch合并），也推出新一代的VRTXsa實(shí)時(shí)內(nèi)核，新一代的RTOS廠家Windriver推出了Vxwork。另外在這個(gè)時(shí)期，各家公司都有力求擺脫完全依賴第三方工具的制約，而通過自己收購(gòu)、授權(quán)或使用免費(fèi)工具鏈的方式，組成1套完整的開發(fā)環(huán)境。例如，ISI公司的Prismt、著名的Tornado(Windriver)和老牌的Spectra(VRTX開發(fā)系統(tǒng))等。1.3Linux內(nèi)核Linux是最受歡迎的自由電腦操作系統(tǒng)內(nèi)核。它是一個(gè)用C語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言寫成，符合POSIX標(biāo)準(zhǔn)的類Unix操作系統(tǒng)。Linux最早是由芬蘭黑客林納斯.托瓦茲（LinusB.Torvalds）為嘗試在英特爾x86架構(gòu)上

5、提供自由免費(fèi)的類Unix操作系統(tǒng)而開發(fā)的。該計(jì)劃開始于1991年，林納斯·托瓦茲當(dāng)時(shí)在Usenet新聞組comp.os.minix登載帖子，這份著名的帖子標(biāo)示著Linux計(jì)劃的正式開始。在計(jì)劃的早期有一些Minix黑客提供了協(xié)助，而今天全球無(wú)數(shù)程序員正在為該計(jì)劃無(wú)償提供幫助。技術(shù)上說Linux是一個(gè)內(nèi)核?！皟?nèi)核”指的是一個(gè)提供硬件抽象層、磁盤及文件系統(tǒng)控制、多任務(wù)等功能的系統(tǒng)軟件。一個(gè)內(nèi)核不是一套完整的操作系統(tǒng)。一套基于Linux內(nèi)核的完整操作系統(tǒng)叫作Linux操作系統(tǒng)，或是GNU/Linux。1.4Ubuntu簡(jiǎn)介Ubuntu是一個(gè)以桌面應(yīng)用為主的Linux操作系統(tǒng)，其名稱來(lái)自非洲南部祖

6、魯語(yǔ)或豪薩語(yǔ)的“ubuntu”一詞（譯為吾幫托或?yàn)醢鄨D），意思是“人性”、“我的存在是因?yàn)榇蠹业拇嬖凇?，是非洲傳統(tǒng)的一種價(jià)值觀，類似華人社會(huì)的“仁愛”思想。Ubuntu基于Debian發(fā)行版和GNOME桌面環(huán)境，與Debian的不同在于它每6個(gè)月會(huì)發(fā)布一個(gè)新版本。Ubuntu的目標(biāo)在于為一般用戶提供一個(gè)最新的、同時(shí)又相當(dāng)穩(wěn)定的主要由自由軟件構(gòu)建而成的操作系統(tǒng)。Ubuntu具有龐大的社區(qū)力量，用戶可以方便地從社區(qū)獲得幫助。第二章ubuntu操作系統(tǒng)的安裝2.1虛擬機(jī)的安裝作為linux的初學(xué)者，自己電腦上安裝硬件版的ubuntu風(fēng)險(xiǎn)太大，很多硬件配置都不太熟悉，對(duì)自己的電腦保護(hù)起到不利效果。

7、所以，本文中的操作系統(tǒng)是在虛擬機(jī)上進(jìn)行安裝的，虛擬機(jī)可以供初學(xué)者嘗試之用，運(yùn)行錯(cuò)誤不必?fù)?dān)心，讓初學(xué)者可以迅速掌握基本操作方法。我們選擇網(wǎng)上應(yīng)用廣泛的Vmware軟件。上創(chuàng)建新的虛擬機(jī)如圖1所示。點(diǎn)擊CreateaNewVirtualMachine來(lái)創(chuàng)建新的虛擬機(jī)。圖2-1虛擬機(jī)界面1)一次進(jìn)行如下安裝。圖2-2虛擬機(jī)安裝虛擬機(jī)模式選擇custom（advanced），選擇要進(jìn)行安裝的系統(tǒng)為ubuntu。2）設(shè)置虛擬機(jī)安裝