论文部分内容阅读
信息技术的飞速发展，以及商业化的大力推广，使得嵌入式系统深入到我们的日常生活和工作中。对于大多数嵌入式系统来说，它的核心是嵌入式实时操作系统。目前，市面上可供用户使用的嵌入式实时操作系统有很多，其中以VxWorks，pSOS、Nucleus为主。对于大多数中国生产厂商来说，这些产品的费用高昂，且每生产一个产品都要支付相应的版税。因此，研究一个免费或费用相对较低的嵌入式实时操作系统是很有必要的，而Linux就是这样的一个操作系统。
Linux是目前嵌入式领域获得最广泛应用的操作系统之一。这一方面是由于Linux本身是开发源码的，另一方面，Linux杰出的稳定性和可裁减性也是它适用于嵌入式系统的重要原因。但对于实时性要求较高的场合，Linux目前还无法胜任。如何对Linux进行实时性改造，是目前国内外研究的一个热点。
本文首先对国内外Linux的发展现状做了一个研究。接下来，对嵌入式Linux的实时机制和调度策略做了分析，并讨论了Linux实时性不强的原因，从实现机制上分析了影响Linux实时性的因素，然后提出了增强Linux实时性的几种方法。
调度算法是嵌入式实时操作系统的核心。它的性能的好坏直接影响嵌入式操作系统的性能。因此在本文中，笔者着重分析了几种常用的调度算法的优缺点，并研究了Linux的调度策略的实现原理和应用场合。在Montavista公司的商用Linux的内核中，它采用了O(1)调度算法以取代旧的O(n)调度算法。O(1)调度算法是一种新型、高效的调度算法，它的性能与任务的个数没有关系。在本文中，对该算法进行了详细地重点分析和研究。最后，笔者从I/O设备处理的角度，对Montavista公司的Linux做了改进，并进行了性能测试和分析。
最后对本文的工作做了总结，同时指出了当前方案的不足和今后的研究方向。