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Linux与硬实时扩展系统――RTAI的分析与研究
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2009-09-14
杨平
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Linux 操作系统作为一种强大的开放的操作系统，被越来广泛的应用于后PC 系统中。
Linux 系统本身是一个面向桌面的系统，所以其实时性能并不出色，但是可以对Linux 进行实时性改造，以满足不同的实时需求。本文说明了Linux 在硬实时性方面存在的不足，详细分析了Linux 一种硬实时扩展系统RTAI 的主要思想，对RTAI 的内核结构进行了分析，并扩展了RTAI 的应用范围。
关键词：实时系统；RTAI；RTHAL；内核
所谓实时系统（real-time system）是指其在计算和动作方面具有性能期限、对于外界的刺激都能由计算机给出及时响应的系统。实时系统通常是嵌入式（embedded）的，即指计算机系统存在于一个大型的系统之中，并帮助大型系统完成其整体职责。实时系统和嵌入式系统要求及时地控制和监视物理过程。实时系统分为软实时和硬实时系统，硬实时是指实时约束高度严格，即使只出现超时都是不可接受的，,因为可能会导致灾难性的系统失效。硬实时的例子包括交通控制系统，医疗监控系统和导弹制导系统。软实时的时间约束并不是非常苛刻，对于时间约束的满足尽量做到就可以了。考虑到硬实时的重要性，本论文将介绍Linux操作系统具有的软实时实现机制以及存在的缺陷，并引出RTAI 的实时性原理以及实现方式。
Linux 系统本身是一个面向桌面的系统，所以其实时性能并不出色，但是可以对Linux 进行实时性改造，以满足不同的实时需求。本文说明了Linux 在硬实时性方面存在的不足，详细分析了Linux 一种硬实时扩展系统RTAI 的主要思想，对RTAI 的内核结构进行了分析，并扩展了RTAI 的应用范围。
关键词：实时系统；RTAI；RTHAL；内核
所谓实时系统（real-time system）是指其在计算和动作方面具有性能期限、对于外界的刺激都能由计算机给出及时响应的系统。实时系统通常是嵌入式（embedded）的，即指计算机系统存在于一个大型的系统之中，并帮助大型系统完成其整体职责。实时系统和嵌入式系统要求及时地控制和监视物理过程。实时系统分为软实时和硬实时系统，硬实时是指实时约束高度严格，即使只出现超时都是不可接受的，,因为可能会导致灾难性的系统失效。硬实时的例子包括交通控制系统，医疗监控系统和导弹制导系统。软实时的时间约束并不是非常苛刻，对于时间约束的满足尽量做到就可以了。考虑到硬实时的重要性，本论文将介绍Linux操作系统具有的软实时实现机制以及存在的缺陷，并引出RTAI 的实时性原理以及实现方式。
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