基于Linux的嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)ERLinux.pdf

1、近幾年,嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用越來越廣泛了,Linux在嵌入式系統(tǒng)中被廣泛的使用.但嵌入式應(yīng)用中一般要求嵌入式操作系統(tǒng)小型化并具有實(shí)時(shí)性能,而Linux作為一種通用操作系統(tǒng),對(duì)這些方面沒有做特定的加強(qiáng).本文以Linux 2.6.10為基礎(chǔ),通過增強(qiáng)Linux內(nèi)核的實(shí)時(shí)性,構(gòu)建了一個(gè)實(shí)時(shí)Linux系統(tǒng)ERLinux(Embedded and Realtime Linux).本文首先概述了目前實(shí)時(shí)Linux的研究現(xiàn)狀,然后介紹了開發(fā)內(nèi)核程序的方法

2、以及如何搭建內(nèi)核開發(fā)調(diào)試環(huán)境,接下來分析了Linux2.6內(nèi)核與實(shí)時(shí)性能相關(guān)的新特性.但Linux2.6內(nèi)核仍然有很多地方對(duì)實(shí)時(shí)性能的支持不足.Linux對(duì)實(shí)時(shí)進(jìn)程采用的是基于靜態(tài)優(yōu)先級(jí)的調(diào)度算法,則在實(shí)時(shí)進(jìn)程訪問臨界區(qū)等共享資源時(shí),容易產(chǎn)生優(yōu)先級(jí)翻轉(zhuǎn)問題,出現(xiàn)高優(yōu)先級(jí)進(jìn)程被其他低優(yōu)先級(jí)進(jìn)程阻塞的情況.本文在Linux內(nèi)核中實(shí)現(xiàn)了優(yōu)先級(jí)繼承協(xié)議,解決了該問題.同時(shí),本文實(shí)現(xiàn)了一個(gè)按優(yōu)先級(jí)排序的等待隊(duì)列,與Linux原有的按先進(jìn)先出排序的

3、等待隊(duì)列相比,加快了實(shí)時(shí)進(jìn)程的響應(yīng)速度.設(shè)備管理是影響整個(gè)系統(tǒng)性能及實(shí)時(shí)特性的關(guān)鍵部分之一.在傳統(tǒng)的Linux設(shè)備管理中,主要關(guān)注的是系統(tǒng)的整體吞吐量以及公平性,因而缺少一個(gè)支持實(shí)時(shí)性能的I/O調(diào)度程序.本文設(shè)計(jì)了一個(gè)基于多級(jí)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列的實(shí)時(shí)I/O調(diào)度程序,將進(jìn)程優(yōu)先級(jí)作為實(shí)時(shí)進(jìn)程I/O調(diào)度中的關(guān)鍵因素.最后對(duì)改進(jìn)后的內(nèi)核進(jìn)行了性能測(cè)試.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,ERLinux的實(shí)時(shí)性能有了很大的提高.本文中構(gòu)造的ERLinux已經(jīng)通過了LTP測(cè)試