王 娜, 李彦峰,2, 孙菲艳, 汪 辰

(1 金陵科技学院 南京软件研究院， 南京 211169; 2 中国科学院 软件研究所， 北京 100190)

引言

Linux操作系统以其开源、可移植的优势，以及稳定和支持多种处理器结构的特点受到诸多嵌入式产品开发者的青睐，成为嵌入式领域发展最快的操作系统。作为一个通用的操作系统，Linux本身也对实时性做了一定的考虑，但是仍有很多不足。

目前针对Linux的实时化改造，业界已推出多种方案。其中的实时抢占补丁(PREEMPT_RT patch)即因其简洁设计以及与内核主线的一致性，获得工业控制领域的广泛关注，并且PREEMPT_RT补丁(以下简称PREEMPT_RT)对Linux的实时化改造正在不断地被吸收融入到Linux主线中，成为Linux实时化改造的主流设计理念。

中断管理的高效、可靠是系统设计的关键部分之一，如果设计不良则可能造成不必要的硬件等待，使得整个任务处理出现延滞。PREEMPT_RT引入了中断线程化的思路，改善由于中断处理导致的内核延迟的问题。目前很多研究实验均已表明中断线程化可有助于减少内核的抢占延迟，从而整体提升实时任务的处理性能。但中断线程化对于中断延时的影响，现有研究结论却并不一致。一部分研究推证出中断线程化可以降低中断延时[1]，另外有些研究则指出，中断线程化会导致中断延时的增加[2]。综上论述可知，本文将基于PREEMPT_RT对中断线程化的实现进行分析，并据此研发提出了一种中断延迟时间的测试方法，接下来又基于TI AM3358处理器的开发板进行测试验证，得出了中断线程化对中断延迟时间影响的结论，同时还设计提出了实时中断和非实时中断的概念，对基于PREEMPT_RT内核的驱动开发具有较强的指导意义。……