作者李宇
与Linux API的兼容程度是评估这类实时系统的一个重要指标如果一个实时系统兼容了所有Linux API那么就允许所有Linux上的应用程序和库在其上运行使用因此这将会带来一个巨大的好处所有在Linux上可用的第三方软件均可以在其上使用当然开发一款这样兼容所有Linux API的实时系统决不是件容易的事尤其是对于单个开发商来说
所以大量的第三方软件并不能很容易地移植到实时系统中来这点不足也使Linux的优势大打折扣！
双核方法
这种方法在同一硬件平台上采用了两个相互配合共同工作的系统核心一个核心提供精确的实时多任务管理另一个核心提供复杂的非实时通用功能
这种方法是通过在Linux操作系统的最底层增加一层实时核心层来实现的实时核心负责硬件管理并提供实时任务管理实时核心还用软件模拟常规Linux系统对底层硬件的使用/禁止中断而不是真正的操作中断控制寄存器Linux核心被看做实时核心中优先级最低的任务来调度只有当没有可运行的实时任务时Linux核心才被调度
这种方法的一个关键所在是运行在常规Linux核心上的所有非实时任务必须是支持可抢占式调度的这样才能做到对实时核心提供精确实时保证没有任何影响由于实时核心非常小并不会增加整个系统的负载所有这些对开发实时性要求严格的实时软件都提供了有力保障
这种方法的弊端在于实时任务的开发是直接面向提供精确实时服务的小实时核心的而不是功能强大的常规Linux核心因此实时任务是运行在系统核心层的这就意味着这些实时任务可以运行在没有内存保护的级别之上所以一个实时任务的错误可能会导致整个系统的瘫痪！更要命的是这些实时任务的开发由于面对的是小的实时核心而不能直接利用Linux API和第三方软件及运行库
这种开发模式暗示我们必须要对应用进行静态分解把它分解成实时部分和非实时部分在大多情况下这是件好事情它迫使开发人员将应用系统分解成实时子系统和非实时子系统两部分但很显然使用这种开发模式也限制了应用的类型！因为这种用二元论观点看待实时系统的方法并不适合所有的应用在一些应用中实时部分和非实时部分的界线并不是十分分明期间可能存在着不同程度的软实时部分
这种方法的另一个不足之处是开发模式混合了实时应用的两个不相干维度——功能需求和实时需求它要求应用的实时需求必须限制于由实时核心提供的功能需求限度以内而实时核心提供的功能支持非常有限当然我们也可以扩展实时核心的功能比如增加实时网络功能等然而新增加的部分很有可能会重叠Linux核心已有功能而导致了不必要的系统膨胀并折损这种方法的价值
修改核方法
这种方法是基于已有Linux系统对实时软件开发的支持进行源代码级修改而使Linux变成一个真正的实时操作系统这种方法也是和Linux哲学相吻合的任何基于Linux核心源代码修改的产品都要遵循GPL 协议对所有软件人员开放源代码一旦很多人认为它是有用的就会有人对它进行维护或者是混合在通用Linux核心中或者是单独分出一个实时Linux分支
这种方法的中心原则是精心选择部分改动就可以满足一系列相关Linux实时开发此外由于这些改动都是相对局部的不会从根本上改变Linux的核心而且一些改动还可以通过常规Linux的可加载模块方式完成在需要时系统可以动态加载该功能模块在不需要时还可以动态卸载该模块
比如修改之一是核心抢占式调度把核心从非抢占式变成抢占式是结构上的大变动并可能引起很多问题但很多问题已经在Linux支持SMP 的时候解决了因此核心的抢占式修改就可以简单地利用SMP 挂钩另一个修改点是前面提到过的使中断处理句柄可调度还有一些修改是全局的例如修改系统时钟服务来提供更高精度的心跳而不增加不必要的系统负载或者是提供在核心实现互斥机制来支持优先级继承
