基于LINUX的嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性研究的綜述報(bào)告隨著嵌入式系統(tǒng)的快速發(fā)展，越來(lái)越多的嵌入式設(shè)備被廣泛應(yīng)用于人們的生活中。而對(duì)于嵌入式操作系統(tǒng)而言，實(shí)時(shí)性是至關(guān)重要的特性之一，在實(shí)時(shí)應(yīng)用中可以確保在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)及時(shí)完成任務(wù)，因此實(shí)時(shí)性研究成為了嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中的重要任務(wù)之一。本文將對(duì)基于LINUX的嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性研究的綜述進(jìn)行分析。一、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的概念及特征實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（RTOS）是一種專門(mén)為應(yīng)用程序提供快速、可靠響應(yīng)的操作系統(tǒng)。其主要特征包括預(yù)定和響應(yīng)性，以及對(duì)處理器執(zhí)行的操作提供實(shí)時(shí)保障。實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的主要類型包括硬實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（HRTOS）和軟實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)（SRTOS）兩種?；贚INUX的嵌入式操作系統(tǒng)是一種開(kāi)放源代碼的操作系統(tǒng)，它電子器件的執(zhí)行功能與PC機(jī)的操作系統(tǒng)功能相考。與一般的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)相比，它相對(duì)較為龐大，所占資源也較多，但擁有著廣泛的用戶群體和可靠的運(yùn)行支持，同時(shí)它支持POSIX標(biāo)準(zhǔn)，可以方便地開(kāi)發(fā)各種應(yīng)用程序。二、基于LINUX的嵌入式操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性研究現(xiàn)狀在嵌入式應(yīng)用場(chǎng)景中，實(shí)時(shí)性是非常重要的需求之一。因此，眾多研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)對(duì)基于LINUX的嵌入式操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性研究做了大量的探索和嘗試。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.實(shí)時(shí)性能的評(píng)估方法在實(shí)時(shí)性能的評(píng)估方法中，周期測(cè)試法、上下文切換測(cè)試法和鬧鐘測(cè)試法是三種比較典型的測(cè)試方法。這些方法主要用于評(píng)估嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能，同時(shí)也可以用于評(píng)估不同操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能。例如，周期測(cè)試法可以測(cè)量系統(tǒng)中某個(gè)實(shí)時(shí)任務(wù)的響應(yīng)時(shí)間；上下文切換測(cè)試法可以測(cè)量系統(tǒng)中切換任務(wù)的效率；鬧鐘測(cè)試法則可以測(cè)量系統(tǒng)中鬧鐘的精確度和響應(yīng)時(shí)間。2.基于LINUX的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核技術(shù)為了確保實(shí)時(shí)性能，基于LINUX的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)內(nèi)核技術(shù)主要采用了以下技術(shù)手段：即時(shí)調(diào)度器技術(shù)、搶占式內(nèi)核技術(shù)和實(shí)時(shí)調(diào)度策略技術(shù)。這些技術(shù)手段不僅提高了嵌入式系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性能，還增加了系統(tǒng)對(duì)復(fù)雜性和分布式性的支持程度。3.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)和應(yīng)用基于LINUX的嵌入式操作系統(tǒng)廣泛應(yīng)用于電力、能源、交通、水利等重要領(lǐng)域，如：基于LINUX的智能電網(wǎng)、基于LINUX的交通信號(hào)優(yōu)化系統(tǒng)、在汽車和鐵路交通控制系統(tǒng)中也得到了廣泛應(yīng)用。三、基于LINUX的嵌入式操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性研究存在的問(wèn)題在基于LINUX的嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性研究領(lǐng)域仍存在以下問(wèn)題：1.缺乏完整的實(shí)時(shí)性測(cè)試體系（評(píng)估體系）基于LINUX的嵌入式操作系統(tǒng)在實(shí)時(shí)性測(cè)試方面缺乏完整的測(cè)試體系。此外，實(shí)時(shí)性能的評(píng)估方法不一致，難以進(jìn)行有效的比較和評(píng)估。2.調(diào)度算法缺失調(diào)度算法是實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的重要因素。當(dāng)前，基于LINUX的嵌入式操作系統(tǒng)存在調(diào)度算法單一、復(fù)雜度不夠高、調(diào)度策略缺乏多樣性等問(wèn)題。3.實(shí)時(shí)性能的可觀測(cè)性差基于LINUX的嵌入式操作系統(tǒng)中存在實(shí)時(shí)性能無(wú)法觀測(cè)/監(jiān)控的問(wèn)題，調(diào)試難度大，無(wú)法快速修復(fù)問(wèn)題。四、總結(jié)與展望基于LINUX的嵌入式操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性研究已經(jīng)取得了重要的成果，但仍存在問(wèn)題。在今后的研究工作中，需要進(jìn)一步完善實(shí)時(shí)