FR-E540-0.75K-EC嵌入式Linux實時操作系統(tǒng) 　　

Linux是一種能運行于多種平臺、功能*、源代碼公開、免費的操作系統(tǒng),基于Linux開發(fā)一個開放的、標準的、高效廉價的實時操作系統(tǒng)是*可行的。本文介紹的嵌入式控制系統(tǒng)軟件平臺就采用嵌入式Linux實時操作系統(tǒng),使用雙內(nèi)核RTAI解決方案。RTAI的實現(xiàn)方案類似于RT-Linux,是雙內(nèi)核系統(tǒng),即利用Linux內(nèi)核,同時增加一個實時內(nèi)核,兩個內(nèi)核共同工作。

FR-E540-0.75K-EC利用Linux提供的內(nèi)核模塊機制完成實時任務,提供實時服務。模塊是內(nèi)核的一部分,但是沒有被編譯到內(nèi)核里去。模塊被編譯成一組目標文件,根據(jù)需要,這些文件能夠被插入到正在運行的內(nèi)核中,也可以從正在運行的內(nèi)核中移去。RTAI實現(xiàn)的主要模塊有RTAI核心模塊、RTAI調(diào)度器模塊、RTAI*先出模塊、RTAI共享內(nèi)存模塊和LXRT模塊等。 　　

3.1.1基于FR-E540-0.75K-EC的Linux實時操作系統(tǒng)的實現(xiàn) 　　我們實現(xiàn)基于RTAI的Linux實時操作系統(tǒng)的過程是:在標準Linux的基礎上,打上RTAI的實時補丁包,根據(jù)特定硬件條件和運行環(huán)境的要求進行適當?shù)呐渲?再對內(nèi)核進行裁剪后編譯成一個支持實時性的內(nèi)核。 　　

3.1.2基于FR-E540-0.75K-EC的應用程序開發(fā) 　　

在編寫基于RTAI-Linux的應用程序時,根據(jù)實時系統(tǒng)的具體要求,將應用程序分為實時任務和非實時任務。實時任務是實時模塊,作為Linux核心可加載模塊運行在核心態(tài)。一般地,定義init_module（）函數(shù),它在執(zhí)行insmod命令裝載模塊時被調(diào)用,在該函數(shù)中一般是作一些初試化工作,并且啟動實時任務。同樣的,還需要定義cleanup_module（）函數(shù),它在執(zhí)行rmmod卸載模塊時被調(diào)用,在該函數(shù)中一般是做一些資源釋放工作。實時任務的設計應該盡可能簡單,僅包含那些有強實時要求的處理模塊,如實時數(shù)據(jù)采集、外部設備控制等。 　　

非實時任務是普通的Linux進程,它在用戶態(tài)運行,運行那些對實時要求不高的任務,如數(shù)據(jù)處理、圖形顯示等。 　　

實時任務（RTAI核心態(tài)）并不能直接調(diào)用系統(tǒng)調(diào)用,它必須通過特定的方法和非實時任務（Linux進程）進行通信。它們可以通過共享內(nèi)存和FIFO等方法通信。 　　基于RTAI應用程序的結構圖如圖2所示。 [align=center]

 圖2 RTAI應用程序結構圖 

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