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Linux嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計(jì)(6)

出處：小小小菜鳥 發(fā)布于：2007-07-13 09:26:35

第五章 RTLINUX的性能測(cè)試

根據(jù)2.2節(jié)有關(guān)中斷延遲的介紹。在這一章，我們將對(duì)RTLinux的中斷延遲進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試的機(jī)器為Celeron 412MHz，196MB內(nèi)存，RTLinux3.1+Linux-2.2.19（與前面測(cè)試的Linux版本相同）的機(jī)器上進(jìn)行了測(cè)試（測(cè)試程序在附錄 2）。測(cè)試的結(jié)果如表5.1所示：

負(fù)載類型 平均值 值 值
無(wú)負(fù)載 2.36 2.10 15.50
硬盤循環(huán)拷貝 3.20 2.10 19.40
計(jì)算負(fù)載 2.56 2.20 14.50

表5.1 實(shí)時(shí)中斷延遲時(shí)間（單位：微秒）
n 無(wú)負(fù)載：所有進(jìn)程已經(jīng)殺死
n 硬盤循環(huán)拷貝：一個(gè)硬盤循環(huán)拷貝shell腳本在運(yùn)行
n 計(jì)算負(fù)載：一個(gè)循環(huán)執(zhí)行浮點(diǎn)運(yùn)算的C程序

從測(cè)試結(jié)果看，RTLinux的中斷響應(yīng)時(shí)間明顯小于標(biāo)準(zhǔn)Linux的中斷響應(yīng)時(shí)間。在磁盤拷貝負(fù)載下延遲為19.40微秒，在這種負(fù)載情況下，標(biāo)準(zhǔn)Linux的延遲達(dá)到了500微秒。

為了計(jì)算調(diào)度，我們運(yùn)行了一個(gè)周期實(shí)時(shí)任務(wù)。在每個(gè)周期任務(wù)喚醒時(shí)，記錄下并比較它的時(shí)間，記錄下的時(shí)間值。時(shí)間值在10微秒左右。從上結(jié)果看，RTLinux是完全可以勝任實(shí)時(shí)運(yùn)算的操作系統(tǒng)。

第六章 感想與體會(huì)

當(dāng)前，以信息家電為中心的嵌入式系統(tǒng)正得到蓬勃的發(fā)展。并且現(xiàn)在出現(xiàn)的市場(chǎng)只是冰山一角。我相信，隨著嵌入式系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，整個(gè)世界將更加網(wǎng)絡(luò)化，計(jì)算化。

世界是豐富多彩的，因而無(wú)處不在的嵌入式系統(tǒng)也要適應(yīng)這個(gè)千變?nèi)f化的世界。嵌入式系統(tǒng)也是千變?nèi)f化的！嵌入式系統(tǒng)的這種特點(diǎn)注定了其市場(chǎng)的碎片化。任何公司都沒有足夠的能量統(tǒng)一市場(chǎng)。這帶來新的游戲規(guī)則，給新生的公司以機(jī)會(huì)。

開放源碼軟件的特點(diǎn)注定了它非常適合嵌入式系統(tǒng)。開放源碼導(dǎo)致定制的方便，我們完全可以從多個(gè)軟件中提取需要的精華，應(yīng)用到自己的應(yīng)用上去，大大節(jié)省了開發(fā)成本。我認(rèn)為以服務(wù)為主導(dǎo)，以開放源碼軟件為支柱的公司將是嵌入式系統(tǒng)市場(chǎng)上的重要角色。

我們知道，形成規(guī)模才能導(dǎo)致成本的降低，而在多樣化的嵌入式系統(tǒng)中，更重要的是定制，是千變?nèi)f化的應(yīng)用環(huán)境。所以，如果利用封閉源碼的商業(yè)軟件，由于不能形成規(guī)模成本將非常高。當(dāng)然，也不排除在某些領(lǐng)域像Windows CE, PalmOS 等成熟的系統(tǒng)形成優(yōu)勢(shì)，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來看，開放源碼軟件更加適合嵌入式系統(tǒng)。我們期待著更多成熟的開放源碼軟件的出現(xiàn)，并且認(rèn)為商品化是開放源碼軟件很好的出路。也希望中國(guó)的軟件業(yè)能在開放源碼軟件革命中獲得一席之地。

幾乎以方式就可以獲得的 Linux，其商業(yè)價(jià)值到底在哪里？換句話說，到底什么樣的系統(tǒng)需要 Linux？我認(rèn)為下面三種系統(tǒng)應(yīng)該使用 Linux：
安全相關(guān)的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)應(yīng)該使用開放源碼的系統(tǒng)，以防止封閉系統(tǒng)留下的各種后門。這包括關(guān)鍵的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、政府部門和軍用服務(wù)器、工作站等等。
實(shí)時(shí)系統(tǒng)。對(duì)各種實(shí)時(shí)性系統(tǒng)來講，底層的操作系統(tǒng)同樣不能建立在黑箱之上。這包括工業(yè)控制用的實(shí)時(shí)系統(tǒng)，各種軍用系統(tǒng)等。

嵌入式系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)是高度定制的系統(tǒng)，對(duì)嵌入式系統(tǒng)而言，沒有也不應(yīng)該有通用的系統(tǒng)。為了達(dá)到定制，就需要開放操作系統(tǒng)的源碼。這也是原先許多 Windows CE 開發(fā)商現(xiàn)在轉(zhuǎn)向 Linux的原因。

因此，實(shí)時(shí)嵌入式系統(tǒng)正是 Linux 大顯身手的地方。國(guó)內(nèi)外的許多開發(fā)商早就看到了這一點(diǎn)，并在嵌入式 Linux 的開發(fā)方面投入了大量的人力和資金。綜合說來，以 Linux 作為操作系統(tǒng)開發(fā)嵌入式系統(tǒng)，有如下優(yōu)勢(shì)：

Linux 的可移植性好，開發(fā)工具豐富。每個(gè) CPU 開發(fā)商在發(fā)布每一款新的嵌入式 CPU 時(shí)，均會(huì)投入大量人力移植 Linux 內(nèi)核，并提供豐富的開發(fā)工具。

開放源碼。Linux 內(nèi)核的源碼開放，可大大方便系統(tǒng)的定制開發(fā)。
可用資源豐富。在 Linux 系統(tǒng)上進(jìn)行開發(fā)時(shí)，可以獲得的源代碼等資源比其他封閉系統(tǒng)多得多。

成本低。Linux 的低成本特點(diǎn)，可大大降低終嵌入式系統(tǒng)的成本，并擴(kuò)大開發(fā)商的獲利空間。

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