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Linux嵌入式实时操作系统开发与设计(6)



第五章  RTLINUX的性能测试

   根据2.2节有关中断延迟的介绍。在这一章,我们将对RTLinux的中断延迟进行测试。测试的机器为Celeron 412MHz,196MB内存,RTLinux3.1+Linux-2.2.19(与前面测试的Linux版本相同)的机器上进行了测试(测试程序在附录 2)。测试的结果如表5.1所示:

负载类型              平均值                最小值       最大值            
无负载                  2.36                  2.10        15.50    
硬盘循环拷贝         3.20                  2.10        19.40
计算负载               2.56                   2.20       14.50

表5.1  实时中断延迟时间(单位:微秒)
n         无负载:所有进程已经杀死
n         硬盘循环拷贝:一个硬盘循环拷贝shell脚本在运行
n         计算负载:一个循环执行浮点运算的C程序

    从测试结果看,RTLinux的中断响应时间明显小于标准Linux的中断响应时间。在磁盘拷贝负载下最大延迟为19.40微秒,在这种负载情况下,标准Linux的延迟达到了500微秒。

     为了计算调度精度,我们运行了一个周期实时任务。在每个周期任务唤醒时,记录下并比较它的时间,记录下最大的时间值。时间值在10微秒左右。从上结果看,RTLinux是完全可以胜任实时运算的操作系统。


第六章  感想与体会
    当前,以信息家电为中心的嵌入式系统正得到蓬勃的发展。并且现在出现的市场只是冰山一角。我相信,随着嵌入式系统和网络技术的发展,整个世界将更加网络化,计算化。

    世界是丰富多彩的,因而无处不在的嵌入式系统也要适应这个千变万化的世界。嵌入式系统也是千变万化的!嵌入式系统的这种特点注定了其市场的碎片化。任何公司都没有足够的能量统一市场。这带来新的游戏规则,给新生的公司以机会。

    开放源码软件的特点注定了它非常适合嵌入式系统。开放源码导致定制的方便,我们完全可以从多个软件中提取需要的精华,应用到自己的应用上去,大大节省了开发成本。我认为以服务为主导,以开放源码软件为支柱的公司将是嵌入式系统市场上的重要角色。

     我们知道,形成规模才能导致成本的降低,而在多样化的嵌入式系统中,更重要的是定制,是千变万化的应用环境。所以,如果利用封闭源码的商业软件,由于不能形成规模成本将非常高。当然,也不排除在某些领域像Windows CE, PalmOS 等成熟的系统形成优势,但从长远的角度来看,开放源码软件更加适合嵌入式系统。我们期待着更多成熟的开放源码软件的出现,并且认为商品化是开放源码软件很好的出路。也希望中国的软件业能在开放源码软件革命中获得一席之地。

    几乎以免费方式就可以获得的 Linux,其商业价值到底在哪里?换句话说,到底什么样的系统最需要 Linux?我认为下面三种系统最应该使用 Linux:
   安全相关的系统。这些系统应该使用开放源码的系统,以防止封闭系统留下的各种后门。这包括关键的网络服务器、政府部门和军用服务器、工作站等等。
   实时系统。对各种实时性系统来讲,底层的操作系统同样不能建立在黑箱之上。这包括工业控制用的实时系统,各种军用系统等。
   嵌入式系统。嵌入式系统是高度定制的系统,对嵌入式系统而言,没有也不应该有通用的系统。为了达到定制,就需要开放操作系统的源码。这也是原先许多 Windows CE 开发商现在转向 Linux的原因。

    因此,实时嵌入式系统正是 Linux 大显身手的地方。国内外的许多开发商早就看到了这一点,并在嵌入式 Linux 的开发方面投入了大量的人力和资金。综合说来,以 Linux 作为操作系统开发嵌入式系统,有如下优势:

    Linux 的可移植性好,开发工具丰富。每个 CPU 开发商在发布每一款新的嵌入式 CPU 时,均会投入大量人力移植 Linux 内核,并提供丰富的开发工具。

    开放源码。Linux 内核的源码开放,可大大方便系统的定制开发。

    可用资源丰富。在 Linux 系统上进行开发时,可以获得的源代码等资源比其他封闭系统多得多。

    成本低。Linux 的低成本特点,可大大降低最终嵌入式系统的成本,并扩大开发商的获利空间。


参考文献
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[2]      邹思铁. 嵌入式Linux设计与应用. 清华大学出版社. 2002.1
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[4]      D. M. Dhamdhere. Systems Programming and Operating Systems. 电子工业出版社. 2001.9
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[6]      H. Lyckama & L. Bayer. UNIX time-sharing system: The MERT Operating System. Bell System Technical Journal. 57(6):2049-2086, 1978.
[7]      Alessandro Rubini. Linux驱动程序. 中国电力出版社. 2000.4
[8]      嵌入式论文集. 电子产品世界. 2000.11
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[23]  http://www.xlinux.com.cn/
[24]  http://www.rtlinux.org/
[25]  http:// www.realtime-info.be/
[26]  http://www.qnx.com
[27]  http://www.vxworks.com
[28]  http://www.aero.polimi.it
[29]  http://www.ittc.ukans.edu/kurt
[30]  http://www.minigui.org/
[31]  http://www.gnu.org/
[32]  http://www.linuxdoc.org/
[33]  http://www.linuxaid.com.cn


       这是我完成的在大学完成的一个课题,终于可以把它放到网上去了,希望不会太迟。所有完成的源代码都有,包括实时测试,中断时间测试,上下文切换测试,RTlinux示例程序等。需要的人请给我email联系索取。有什么问题的可以直接在这里讨论或者给我email。我的email: ryan_joseph@163.net



作者:杨立峰   更新日期:2005-01-18
来源:重庆工学院  

 


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