- 基于Linux的嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的研究

　　5．RT-Linux的編程接口（API）及編程方法示例

　　（1）RTLinux的編程和控制接口（API）。

　　通過使用RTLinux的編程和控制接口（API），可以提供對(duì)實(shí)時(shí)任務(wù)的創(chuàng)建和刪除、任務(wù)的調(diào)度和控制等功能。API函數(shù)主要有如下幾類：

　　1）中斷控制API函數(shù)；2）時(shí)鐘控制和獲?。?）線程的創(chuàng)建和刪除；4）POSIX方式的驅(qū)動(dòng)接口；5）FIFO設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序；6）串口驅(qū)動(dòng)程序的API函數(shù)；7）mbuff驅(qū)動(dòng)API函數(shù)；8）浮點(diǎn)運(yùn)算API函數(shù)。

　　（2） RTLinux的編程方法示例

　　該程序的原理是測(cè)出在RT-Linux中進(jìn)行實(shí)時(shí)任務(wù)調(diào)度過程中調(diào)度需要花費(fèi)時(shí)間的多少。算法如下：

　　/*實(shí)時(shí)任務(wù)端*/

　　對(duì)于每500個(gè)周期

　　等待上一個(gè)周期的任務(wù)完成

　　獲得當(dāng)前時(shí)間和上次周期任務(wù)完成時(shí)間的差，就是調(diào)度的時(shí)間

　　循環(huán)

　　向FIFO輸出500個(gè)周期中完成的最大值和最小值。

　　/*應(yīng)用程序端*/

　　讀取FIFO設(shè)備，獲取最大值和最小值

　　在屏幕上打印出來

　　這種編程方法是進(jìn)行RT Linux編程的通用方法，將一個(gè)任務(wù)分為實(shí)時(shí)部分和非實(shí)時(shí)部分，在實(shí)時(shí)部分完成的是實(shí)時(shí)任務(wù)；在非實(shí)時(shí)部分主要是完成顯示等不需要實(shí)時(shí)的功能。程序的體系結(jié)構(gòu)如下所示：

　　限于篇幅，程序代碼略。

　　6．開發(fā)嵌入式RT-Linux的幾個(gè)問題

　　（1）Linux的移植。如果Linux不支持選用的平臺(tái)，就需要把Linux內(nèi)核中與硬件平臺(tái)相關(guān)的部分改寫，使之支持所選用的平臺(tái)。

　?。?）內(nèi)核的裁剪。嵌入式產(chǎn)品的可用資源比較少，所以它的內(nèi)核相對(duì)嵌入式系統(tǒng)來說就顯得有點(diǎn)大，需要進(jìn)行剪裁到可利用的大小。

　?。?）桌面系統(tǒng)。現(xiàn)代的操作系統(tǒng)如果沒有一個(gè)友好的界面是沒有說服力的?，F(xiàn)在的臺(tái)式機(jī)Linux系統(tǒng)使用了傳統(tǒng)的X-Window系統(tǒng)的模式—Client/Server結(jié)構(gòu)。和硬件有關(guān)的部分即是Server端，實(shí)現(xiàn)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的顯示接口；應(yīng)用程序通過對(duì)Server的服務(wù)請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)程序的顯示。在此之上，實(shí)現(xiàn)窗口的管理功能。但X Window對(duì)于嵌入式系統(tǒng)來說顯得很龐大?，F(xiàn)在國內(nèi)有MiniGUI，國外有MicroWindow，都在致力于嵌入式Linux GUI的開發(fā)。適用于嵌入式Linux上的X-Window的工作也在進(jìn)行。

　　（4）驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)。Linux內(nèi)核更新的很快，許多最新的硬件驅(qū)動(dòng)很快就被支持。但嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域是多種多樣的，所選用的硬件設(shè)備也不同，并且不可能都有Linux的驅(qū)動(dòng)程序，因此，設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序的開發(fā)也是重要的工作。

　　7．結(jié)束語

　　嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)是剪裁與移植相結(jié)合的過程，開發(fā)者自己編寫的代碼并不多。筆者在智能交通監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，通過對(duì)Linux適當(dāng)?shù)募舨茫x擇了RT-linux作為系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)，對(duì)于提高系統(tǒng)的開發(fā)效率和降低開發(fā)成本取得較好的實(shí)效。當(dāng)然，嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)提出了更高的要求，因此，對(duì)嵌入式操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)、用戶界面等諸多方面進(jìn)行深入研究，將有助于嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展。