基于Linux的嵌入式实时操作系统的研究方案
内存空间运行。这种结构虽然执行效率不如Monolithic内核,但大大减小了内核的体积,同时也极大地方便了整个系统的升级、维护和移植,因此更能满足嵌入式系统的特点需要。为此,为使嵌入式Linux的应用更加广泛,可以考虑将Linux目前的Monolithic内核结构中的部分结构改造成MicroKernel体系结构。通过这种折中办法,可以使得到的Linux既具有很好的实时性,又能满足嵌入式系统体积小的要求。
5.RT-Linux的编程接口(API)及编程方法示例
(1)RTLinux的编程和控制接口(API)。
通过使用RTLinux的编程和控制接口(API),可以提供对实时任务的创建和删除、任务的调度和控制等功能。API函数主要有如下几类:
1)中断控制API函数;2)时钟控制和获取;3)线程的创建和删除;4)POSIX方式的驱动接口;5)FIFO设备驱动程序;6)串口驱动程序的API函数;7)mbuff驱动API函数;8)浮点运算API函数。
(2) RTLinux的编程方法示例
该程序的原理是测出在RT-Linux中进行实时任务调度过程中调度需要花费时间的多少。算法如下:
/*实时任务端*/
对于每500个周期
等待上一个周期的任务完成
获得当前时间和上次周期任务完成时间的差,就是调度的时间
循环
向FIFO输出500个周期中完成的最大值和最小值。
/*应用程序端*/
读取FIFO设备,获取最大值和最小值
在屏幕上打印出来
这种编程方法是进行RT Linux编程的通用方法,将一个任务分为实时部分和非实时部分,在实时部分完成的是实时任务;在非实时部分主要是完成显示等不需要实时的功能。程序的体系结构如下所示:
![](../img/eep/emb/emb-304895gn4uveg1kv.jpg)
限于篇幅,程序代码略。
6.开发嵌入式RT-Linux的几个问题
(1)Linux的移植。如果Linux不支持选用的平台,就需要把Linux内核中与硬件平台相关的部分改写,使之支持所选用的平台。
(2)内核的裁剪。嵌入式产品的可用资源比较少,所以它的内核相对嵌入式系统来说就显得有点大,需要进行剪裁到可利用的大小。
(3)桌面系统。现代的操作系统如果没有一个友好的界面是没有说服力的。现在的台式机Linux系统使用了传统的X-Window系统的模式—Client/Server结构。和硬件有关的部分即是Server端,实现一个标准的显示接口;应用程序通过对Server的服务请求,实现程序的显示。在此之上,实现窗口的管理功能。但X Window对于嵌入式系统来说显得很庞大。现在国内有MiniGUI,国外有MicroWindow,都在致力于嵌入式Linux GUI的开发。适用于嵌入式Linux上的X-Window的工作也在进行。
(4)驱动程序的开发。Linux内核更新的很快,许多最新的硬件驱动很快就被支持。但嵌入式系统应用领域是多种多样的,所选用的硬件设备也不同,并且不可能都有Linux的驱动程序,因此,设备驱动程序的开发也是重要的工作。
7.结束语
嵌入式系统的开发是剪裁与移植相结合的过程,开发者自己编写的代码并不多。笔者在智能交通监控系统的设计中,通过对Linux适当的剪裁,选择了RT-linux作为系统的开发平台,对于提高系统的开发效率和降低开发成本取得较好的实效。当然,嵌入式系统的发展对嵌入式操作系统提出了更高的要求,因此,对嵌入式操作系统的结构、设计、用户界面等诸多方面进行深入研究,将有助于嵌入式系统的应用和发展。
研究 方案 操作系统 实时 Linux 嵌入式 基于 相关文章:
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