基于Linux的嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著嵌入式系統(tǒng)的蓬勃發(fā)展,嵌入式產(chǎn)品已經(jīng)遍布我們身邊左右,嵌入式產(chǎn)品也日趨復(fù)雜化,而Linux系統(tǒng)以其源代碼完全公開(kāi),高穩(wěn)定性,高兼容性,支持多種處理器架構(gòu),功能豐富可裁剪等優(yōu)良特點(diǎn)吸引了眾多嵌入式開(kāi)發(fā)者的目光。而Linux最初是按照桌面分時(shí)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的,所以其對(duì)實(shí)時(shí)性的支持不是很完善,其設(shè)計(jì)原則是盡量提高系統(tǒng)的平均實(shí)時(shí)響應(yīng)和處理速度,盡管在2.6以后版本也加入了一些對(duì)實(shí)時(shí)性的支持,包括O(1)算法,內(nèi)核可搶占機(jī)制等,但是其對(duì)實(shí)時(shí)任務(wù)的響

2、應(yīng)還是有很多不足。所以要把Linux應(yīng)用于嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng),仍需要一定的改造。
　　本文詳細(xì)分析了Linux內(nèi)核中與實(shí)時(shí)性有關(guān)的代碼,主要包括Linux的進(jìn)程調(diào)度機(jī)制和中斷機(jī)制等,對(duì)現(xiàn)今操作系統(tǒng)常用的進(jìn)程調(diào)度算法做了分析和比較,對(duì)Linux系統(tǒng)歷代版本對(duì)調(diào)度算法的補(bǔ)充改進(jìn)和對(duì)內(nèi)核可搶占機(jī)制做了研究。然后針對(duì)Linux內(nèi)核對(duì)實(shí)時(shí)性支持的弱點(diǎn)進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面:首先針對(duì)Linux內(nèi)核進(jìn)程調(diào)度代碼中缺少對(duì)周期性任務(wù)的支

3、持,因而加入周期性調(diào)度算法,并改進(jìn)了等待隊(duì)列機(jī)制,加入了進(jìn)程調(diào)度類;然后為應(yīng)對(duì)系統(tǒng)負(fù)載較高,中斷較頻繁的情況,進(jìn)行了中斷線程化改造;最后進(jìn)行了系統(tǒng)時(shí)鐘機(jī)制的改進(jìn)。然后驗(yàn)證和分析了上述改進(jìn)的有效性,尤其是在重負(fù)載情況下,改進(jìn)的效果更為明顯。最后把改進(jìn)后的Linux系統(tǒng)移植到了以ARM9作為處理器的mini2440上,實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于Linux的嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)。
　　本文的研究成果可以用于對(duì)實(shí)時(shí)性能要求較高的嵌入式應(yīng)用中,其實(shí)時(shí)性能可以