嵌入式Linux的实时性研究

上传者：史大德
|
上传时间：2015-04-24
|
密次下载

嵌入式Linux的实时性研究

第９卷第１２期２００９年６月１６７１? １８１９（２００９）１２? ３３２３－０４科学技术与工程ＳｃｉｅｎｃｅＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＶｏｉ．９Ｎｏ．１２Ｊｕｎｅ２００９＠２００９Ｓｃｉ．Ｔｅｃｈ．Ｅｎｇｎｇ．嵌入式Ｌｉｎｕｘ的实时性研究孙晶华（大连交通大学软件学院，大连１１６０２８）摘要对嵌入式Ｌｉｎｕｘ进行实时性改进是嵌入式操作系统领域的一个研究热点。在分析了标准Ｌｉｎｕｘ实时性的基础上，就调度算法、中断和时钟提出了一些改进的方法，以进一步提高Ｌｉｎｕｘ操作系统的实时性能。关键词嵌入式Ｌｉｎｕｘ实时性调度中断中图法分类号ＴＰ３１６．８９；文献标志码ＡＬｉｎｕｘ从１９９２年问世到现在，经过十几年的发展，“ｎｕｘ已经迅速成长为一个功能强大性能稳定的通用操作系统。它支持多用户和多进程，支持ＴＣＰ／ＩＰ等网络协议，具有图形用户界面和强大的开发工具，而且大部分ＵＮＩＸ上的应用程序都已经移植到Ｌｉｎｕｘ之上。由于它的成熟和强健，Ｌｉｎｕｘ得到了日益广泛的应用。嵌入式Ｌｉｎｕｘ（ＥｍｂｅｄｄｅｄＬｉｎｕｘ）是指对桌面型Ｌｉｎｕｘ经过小型化裁剪后，能够固化在容量只有几百Ｋ字节或几兆字节的存储器芯片或单片机中，应用于特定嵌入式场合、为嵌入式应用程序提供操作系统服务的专用Ｌｉｎｕｘ操作系统。 “实时性”是指计算机系统在确定的时间内完成规定的功能，并能够对外部的异步事件做出正确响应的能力…。Ｌｉｎｕｘ有很好的“平均”性能，具有一定的软实时性，但不是硬实时的操作系统，因此要使Ｌｉｎｕｘ成为真正的实时操作系统必须对其作一些相关的改造。１Ｌｉｎｕｘ的实时性分析‘２］下面主要从设计和实现原理的角度分析Ｌｉｎｕｘ２００９年３月４日收到国家自然科学基金项目（６０８７０００９）资助作者简介：孙品华（１９７６一），女，大连交通大学软件学院讲师，研究方向：嵌入式操作系统。Ｅ—ｍａｉｌ：ｃ鹪ｊｈ＠１２６．ＣＯｉｌｌ。的实时性。１．１任务调度策略在操作系统中，任务切换时间包括保存目前任务的时间，新任务调入系统的时间和操作系统选择下一个任务的调度时间，其中任务调度时间是决定任务切换时问长短的主要因素。而影响这一时间的凶素主要是任务调度策略和被调度的任务数。调度策略越简单，被调度的任务总数越少，调度时间就越短。对一个实时性能较强的操作系统而言，系统必须规定不同进程的优先级，把不同类型的进程分成不同的队列，并把优先级作为唯一的进程凋度标准，尽量缩短任务调度时间。ＩＪｉｎｕｘ在内核１．３版本之后加进了ＰＯＳＩＸ实时扩展部分，引进了实时进程概念，允许将一个进程的属性确定为实时进程。Ｌｉｎｕｘ从调度策略上区分实时进程和普通进程。实时进程先于普通进程运行，并采用不同的调度策略。对实时进程，Ｌｉｎｕｘ采用两种调度策略，即先来先服务调度（ＳＣＨＥＤ— ＦＩＦＯ）和时间片轮转调度（ＳＣＨＥＤ—ＲＲ）。ＳＣＨＥＤ— ＲＲ任务最先被调度并拥有时间片，一旦时问片用完就被移动到优先级队列的队尾，并允许同一优先级的其他任务运行。如果同一优先级没有其他任务，该任务将继续运行下一个时间片。ＳＣＨＥＤ— ＦＩＦＯ是运行直至阻塞的策略。其任务按优先级调度，一旦开始就一直运行到结束或者阻塞在某种资源上。它们不像ＳＣＨＥＤ—ＲＲ任务那样共享处理器。
　万方数据

教育资源为主的文档平台

文档分类