张晓龙,郭锐锋,陶耀东,刘 生

(1.中国科学院沈阳计算技术研究所,沈阳110004;2.中国科学院大学,北京100039)

Linux实时抢占补丁研究及实时性能测试

张晓龙1,2,郭锐锋1,陶耀东1,刘 生1,2

(1.中国科学院沈阳计算技术研究所,沈阳110004;2.中国科学院大学,北京100039)

准确的量化数据可作为评测及选择实时Linux系统的参考依据。研究实时Linux系统中实时抢占补丁的关键特性,提出一种代码插桩的实时性能评测方法。在增加实时抢占补丁的Linux操作系统上加载运行测试程序,利用测试程序关键位置的代码探测段来获取运行系统中的重要信息,以完成实时性能的评测。对基于数控平台上该实时系统的中断响应时间和上下文切换时间等评测指标进行测试,结果表明,与标准Linux系统的评测指标相比,该系统的中断响应时间和上下文切换时间分别约减少10%和99%,达到了硬实时系统的要求,满足数控应用的实时需求。

实时Linux系统;实时抢占;实时性能;硬实时系统;代码插桩;数控平台

1 概述

实时操作系统作为可以在有限确定的时间内对异步输入进行处理并输出的系统[1],近年来得到了广泛关注和多样性发展,并应用于工业自动化、数字控制、航空等领域。实时Linux系统[2]是实时操作系统的一个重要发展方向,它具有开放源码、可自行修改内核适应应用需求等特点。本文中增加实时抢占补丁的Linux系统,区别于 RTLinux,RTAI(Real-Time Application Interface)等众多实时 Linux系统,通过修改 Linux内核本身让其支持完全可抢占、可移植性增强,并具有强大的社区支持[3]。……