多處理器下的硬實時操作系統研究

3、多種實時方案比較

目前增強Linux實時性的方法有兩大類。一類是以RT-Linux，RTAI為代表的改造內核的方法：寫一個專用的實時微內核，讓傳統的Linux做為一個優先級最低的進程，這種方法的優點是可以提供象專用RTOS一樣的硬實時性，缺點是不能保證Linux應用和設備驅動程序的完全兼容，加上實時任務只能享有實時內核提供的有限服務（缺少了強大的網絡實時功能），所以代價也是相當大的。一類是以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(對稱多處理器)技術在單個X86、PPC、ARM等RISC CPU以補丁形式加在內核上，這種方法的優點是與任何Linux應用和設備驅動程序兼容，缺點是并未達到嚴格意義上的硬實時，而且在實時任務很少的情況下，會造成實時處理器空閑而非實時處理器超載的情況。

ATRiS系統是一個以第二類方案為基礎的實時操作系統，針對于第一類的實時方案，它不僅達到了對硬實時的支持，而且在可以充分利用linux所提供服務的同時，實現了linux應用和設備驅動程序的完全兼容，即在與第一類實時方案舉案齊眉的情況下，還彌補了它的不足之處。而相對作為第二類方案的拓展，它在原有的基礎上實現了真正意義上的硬實時，而且充分發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，開發起來有一定的難度，但是相對與它在linux實時方面所表現出來的幾乎完美的特性，還是很值得推廣的！

4、結論

本文論述了一種新型的提高linux實時性的方案。由于ARTiS是一個專門針對對多處理器的實時操作系統，它的出現及時的填補了當前多處理器與實時任務時間的鴻溝，為實時操作系統提供了一個新的發展方向。

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的實時操作系統.2003,14(7):1203-1212

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