多處理器下的硬實(shí)時(shí)操作系統研究

3、多種實(shí)時(shí)方案比較

目前增強Linux實(shí)時(shí)性的方法有兩大類(lèi)。一類(lèi)是以RT-Linux，RTAI為代表的改造內核的方法：寫(xiě)一個(gè)專(zhuān)用的實(shí)時(shí)微內核，讓傳統的Linux做為一個(gè)優(yōu)先級最低的進(jìn)程，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是可以提供象專(zhuān)用RTOS一樣的硬實(shí)時(shí)性，缺點(diǎn)是不能保證Linux應用和設備驅動(dòng)程序的完全兼容，加上實(shí)時(shí)任務(wù)只能享有實(shí)時(shí)內核提供的有限服務(wù)（缺少了強大的網(wǎng)絡(luò )實(shí)時(shí)功能），所以代價(jià)也是相當大的。一類(lèi)是以MontaVista公司的Linux為代表的可搶占的Linux內核方式，這種可搶占的Linux內核是使用SMP(對稱(chēng)多處理器)技術(shù)在單個(gè)X86、PPC、ARM等RISC CPU以補丁形式加在內核上，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是與任何Linux應用和設備驅動(dòng)程序兼容，缺點(diǎn)是并未達到嚴格意義上的硬實(shí)時(shí)，而且在實(shí)時(shí)任務(wù)很少的情況下，會(huì )造成實(shí)時(shí)處理器空閑而非實(shí)時(shí)處理器超載的情況。

ATRiS系統是一個(gè)以第二類(lèi)方案為基礎的實(shí)時(shí)操作系統，針對于第一類(lèi)的實(shí)時(shí)方案，它不僅達到了對硬實(shí)時(shí)的支持，而且在可以充分利用linux所提供服務(wù)的同時(shí)，實(shí)現了linux應用和設備驅動(dòng)程序的完全兼容，即在與第一類(lèi)實(shí)時(shí)方案舉案齊眉的情況下，還彌補了它的不足之處。而相對作為第二類(lèi)方案的拓展，它在原有的基礎上實(shí)現了真正意義上的硬實(shí)時(shí)，而且充分發(fā)揮了多處理器的高效特性。雖然它也是建立在修改內核代碼的基礎之上，開(kāi)發(fā)起來(lái)有一定的難度，但是相對與它在linux實(shí)時(shí)方面所表現出來(lái)的幾乎完美的特性，還是很值得推廣的！

4、結論

本文論述了一種新型的提高linux實(shí)時(shí)性的方案。由于A(yíng)RTiS是一個(gè)專(zhuān)門(mén)針對對多處理器的實(shí)時(shí)操作系統，它的出現及時(shí)的填補了當前多處理器與實(shí)時(shí)任務(wù)時(shí)間的鴻溝，為實(shí)時(shí)操作系統提供了一個(gè)新的發(fā)展方向。

參考文獻

[1]Eric Piel, Philippe Marquet, Julien Soula, and Jean-Luc Dekeyser , Asymmetric Scheduling and Load Balancing for An asymmetric model for real-time and load balancing on Linux SMP, LIFL Reseach Report 2004-04, April 2004.

[2]Eric Piel, Philippe Marquet, Julien Soula, and Jean-Luc Dekeyser. Load-balancing for a real-time system based on asymmetric multiprocessing.In 16th Euromicro Conference on Real-Time Systems, Catania, Italy, June 2004.

[3]ITEA Hyades Project. Linux for high performance and real-time computing on SMP systems. In Sixth Realtime Linux Workshop, Singapore, November 2004.

[4]Victor Yodaiken. RTLinux beyond version 3. In Third Real-Time Linux Workshop, Milano, Italy, November 2001.

[5]Sillicon Graphics, Inc. REACT: Real-time in IRIX. Technical report, Sillicon Graphics, Inc., Mountain View, CA, 1997.

[6] Kevin Morgan. Linux for real-time systems: Strategies and solutions. White paper, MontaVista Software, Inc., 2001.

[7]李小群,趙慧斌,葉以民,孫玉芳.RFRTOS:基于Linux的實(shí)時(shí)操作系統.2003,14(7):1203-1212

[8]吳姣梅,李紅艷,吳保榮,嚴明.改善嵌入式Linux實(shí)時(shí)性能的方法研究. 微計算機信息，2006，1-2：72-74