從RTOS移植到實(shí)時(shí)Linux

使用虛擬化進(jìn)行運行時(shí)劃分
對于期望采用Linux的工程師而言，虛擬化是另一種可行的移植路徑。虛擬化包括操作系統的駐留或者作為一個(gè)應用程序運行在另一個(gè)虛擬平臺之上，其中一部分系統軟件（運行在“裸機”之上或作為駐留的應用程序）可實(shí)現一個(gè)或多個(gè)“客戶(hù)”OS實(shí)例的執行。在企業(yè)級計算中，基于Linux的虛擬化技術(shù)是數據中心的主流功能，而且虛擬化也在嵌入式系統中找到了許多的應用。

嵌入式虛擬化要求將CPU、內存和其他資源進(jìn)行劃分，以駐留RTOS以及一個(gè)或多個(gè)客戶(hù)“應用程序”操作系統（通常是Linux）來(lái)運行更高層次的軟件。

圖2 采用虛擬化劃分開(kāi)的運行時(shí)

虛擬化可以通過(guò)允許RTOS應用程序和RTOS自身幾乎原樣地運行在新設計之中，而Linux則運行在自己的分區之中，以支持移植。這種方案適用于遺留代碼依賴(lài)于RTOS的API和RTOS的性能特點(diǎn)的情況，例如實(shí)時(shí)性能或協(xié)議棧的具體實(shí)現。

工程師可以使用虛擬化作為從遺留代碼向基于Linux的新設計過(guò)渡的簡(jiǎn)短且可靠的橋梁。不過(guò)，這種策略可能需要成本。OEM需要支付傳統RTOS運行時(shí)的使用費，還需要與VM供應商談判商用許可證。

圖3 RTOS的本地端口

逐步將應用移植到Linux
仿真和虛擬化可以提供直接明了的移植路徑來(lái)進(jìn)行原型制作、開(kāi)發(fā)、甚至是對運行在Linux上的傳統RTOS應用進(jìn)行部署。但是，它們的缺點(diǎn)是需要額外的代碼，并會(huì )涉及基礎設施和許可費用。相反，在Linux實(shí)現“本地化”就能降低復雜度，簡(jiǎn)化許可程序，并增強可移植性和性能。

圖4 將RTOS任務(wù)映射為L(cháng)inux線(xiàn)程

當設計團隊首次動(dòng)手處理移植項目時(shí)，他們往往會(huì )選擇仿真和虛擬化技術(shù)。隨著(zhù)他們不斷學(xué)習并更加熟悉Linux的開(kāi)發(fā)工具和運行時(shí)屬性，OEM可以逐步地重新建造傳統應用，以實(shí)現本地Linux執行。

一種方法是選擇單個(gè)傳統程序進(jìn)行本地移植，并將它們駐留在獨立的Linux進(jìn)程中。在軟件顯示出其對其他子系統有著(zhù)極小或者正常依賴(lài)性的情況下，這種技術(shù)最為適用。另一種明智的做法是，即使在部署仿真或虛擬化的時(shí)候也只將新的功能以本地代碼的形式來(lái)實(shí)現。

重要的一點(diǎn)是，要注意到這種選擇并不一定是相互排斥的。例如，設計團隊可以每次選擇一個(gè)關(guān)鍵的傳統程序，逐步地將傳統應用改造為本地Linux執行，然后將它們放入單獨的Linux進(jìn)程中，而新功能只以本地代碼方式來(lái)實(shí)現。