如何給嵌入式Linux打?qū)崟r補?。?/h1>
原創(chuàng)
2020-03-06 16:30:00
AM335x
實時補丁
一、實時系統(tǒng)分類
實時系統(tǒng)可以分為硬實時（Safety-Critical，低延時，比如幾十個us內(nèi)）和軟實時（幾百個us~幾個/幾十個ms)，硬實時通常跟高確定性、可靠性要求同時出現(xiàn)，如果達不到，可能會造成重大生命或者財產(chǎn)損失，比如說航天飛控、汽車制動系統(tǒng)、精密儀器等都有較高的硬實時要求。對于軟實時，可靠性要求沒那么高，即使出現(xiàn)了延遲，造成的損失可控，比如說音頻失真，視頻不順暢。
二、已有方案
Linux 本身已經(jīng)有硬實時的方案，比如來自風河的 RT Linux，或者西班牙一家研究所的 XtratuM + PartiKle，還有其他的比如 Xenomai，RTAI 等。另外，內(nèi)核官方還有完全搶占內(nèi)核（Preempt-RT Linux）的支持，這個在某些情況下也達到了硬實時要求，改補丁現(xiàn)在有OSADL維護。
然后就是各種優(yōu)化，包括驅(qū)動（irq, preempt disable), spin lock 等使用，中斷函數(shù)線程化，mdelay 替換為 usleep_range() 等。優(yōu)化時需要用到很多工具，比如 Ftrace, Perf, Cyclictest, Oscilloscope 等。
硬件本身的低延遲設計、可靠性設計等也會嚴重影響系統(tǒng)的實時性，比如說 ARM Cortex A/R/M 三系中的 R 就是專為高端嵌入式實時系統(tǒng)設計的，在中斷行為方面做了優(yōu)化。
三、Linux RT-Preempt
飛凌FET335xD工業(yè)級核心板因為其出色的工業(yè)級品質(zhì)和運行的穩(wěn)定性在工業(yè)自動化及通訊、電力、軌道交通、醫(yī)療器械等多種領(lǐng)域受到用戶的認可。隨著市場產(chǎn)品競爭的不斷加劇，產(chǎn)品需要多樣化的優(yōu)勢來體現(xiàn)產(chǎn)品價值。作為國內(nèi)出貨量較大的核心板廠商，飛凌嵌入式同樣需要不斷的提升自己的產(chǎn)品特色以及市場競爭力，因為只有這樣，才能間接的使終端用戶的產(chǎn)品擁有更多的優(yōu)勢。為此，飛凌的軟件工程師成功的在FET335xD工業(yè)級核心板上移植了Linux RT-Preempt版本，使用戶在不增加成本的基礎上擁有了硬實時操作系統(tǒng)。
飛凌移植的Linux RT-Preempt版本為3.2.88-RT126，擁有以下特點：
1、保證任務處理響應時間的確定性，線程可搶占，確保高優(yōu)先級任務的響應時間，最快可達6μs
2、微秒級的任務切換時間與延遲，實測任務切換時間可達500μs，任務切換延遲在負載狀態(tài)下最大僅100μsposix標準的實時任務函數(shù)，通用性高，可移植性行強，具有高度兼容性
3、支持QT4.8.6，方便用戶界面開發(fā)
4、與普通版本Linux燒寫方式一樣，方便用戶生產(chǎn)與使用
5、開機啟動時間僅15秒（從上電到界面點亮）
飛凌嵌入式出品的FET335xD工業(yè)級核心板，采用TI AM3354處理器，核心板工業(yè)級標準以及雙獨立MAC千兆網(wǎng)，豐富的485、CAN、GPMC等多種總線接口使此款核心板本身就很非常適合工控領(lǐng)域，現(xiàn)在支持了實時操作系統(tǒng)Linux RT-Preempt，讓FET335xD核心板在工控領(lǐng)域更具適應性。可以說用戶選擇此款核心則免費獲得了實時操作系統(tǒng)的應用需求，不需要花費重金去購買付費的RTOS，也不需要自己進行高難度的系統(tǒng)移植工作。
相關(guān)產(chǎn)品
>
-
OK335xD開發(fā)板
飛凌AM335x開發(fā)板已經(jīng)推出幾年，經(jīng)過行業(yè)檢測，穩(wěn)定性得到肯定。多年行業(yè)積累，AM335x的解決方案涉及各行各業(yè)，歡迎進店咨詢。飛凌AM335x開發(fā)板基于TI Cortex-A8 AM335x CPU設計開發(fā)，主頻800MHz，支持Linux、RTLinux。AM335x開發(fā)板工業(yè)級寬溫，配合豐富的外設接口，適用于各種惡劣環(huán)境應用。
了解詳情
-
OK62xx-C開發(fā)板
AM62x 開發(fā)板是圍繞飛凌AM62x核心板設計的獨立測試和開發(fā)平臺。AM62x處理器由四核64位Arm -Cortex -A53微處理器 和Cortex-M4F組成。AM62x開發(fā)板整板工業(yè)級設計，并在開發(fā)過程中進行嚴苛的環(huán)境溫度測試、壓力測試、長期穩(wěn)定性運行測試，使AM62x可在各種嚴苛環(huán)境穩(wěn)定運行
了解詳情
推薦閱讀
換一批
一、實時系統(tǒng)分類
實時系統(tǒng)可以分為硬實時（Safety-Critical，低延時，比如幾十個us內(nèi)）和軟實時（幾百個us~幾個/幾十個ms)，硬實時通常跟高確定性、可靠性要求同時出現(xiàn)，如果達不到，可能會造成重大生命或者財產(chǎn)損失，比如說航天飛控、汽車制動系統(tǒng)、精密儀器等都有較高的硬實時要求。對于軟實時，可靠性要求沒那么高，即使出現(xiàn)了延遲，造成的損失可控，比如說音頻失真，視頻不順暢。
二、已有方案
Linux 本身已經(jīng)有硬實時的方案，比如來自風河的 RT Linux，或者西班牙一家研究所的 XtratuM + PartiKle，還有其他的比如 Xenomai，RTAI 等。另外，內(nèi)核官方還有完全搶占內(nèi)核（Preempt-RT Linux）的支持，這個在某些情況下也達到了硬實時要求，改補丁現(xiàn)在有OSADL維護。
然后就是各種優(yōu)化，包括驅(qū)動（irq, preempt disable), spin lock 等使用，中斷函數(shù)線程化，mdelay 替換為 usleep_range() 等。優(yōu)化時需要用到很多工具，比如 Ftrace, Perf, Cyclictest, Oscilloscope 等。
硬件本身的低延遲設計、可靠性設計等也會嚴重影響系統(tǒng)的實時性，比如說 ARM Cortex A/R/M 三系中的 R 就是專為高端嵌入式實時系統(tǒng)設計的，在中斷行為方面做了優(yōu)化。
三、Linux RT-Preempt
飛凌FET335xD工業(yè)級核心板因為其出色的工業(yè)級品質(zhì)和運行的穩(wěn)定性在工業(yè)自動化及通訊、電力、軌道交通、醫(yī)療器械等多種領(lǐng)域受到用戶的認可。隨著市場產(chǎn)品競爭的不斷加劇，產(chǎn)品需要多樣化的優(yōu)勢來體現(xiàn)產(chǎn)品價值。作為國內(nèi)出貨量較大的核心板廠商，飛凌嵌入式同樣需要不斷的提升自己的產(chǎn)品特色以及市場競爭力，因為只有這樣，才能間接的使終端用戶的產(chǎn)品擁有更多的優(yōu)勢。為此，飛凌的軟件工程師成功的在FET335xD工業(yè)級核心板上移植了Linux RT-Preempt版本，使用戶在不增加成本的基礎上擁有了硬實時操作系統(tǒng)。
飛凌移植的Linux RT-Preempt版本為3.2.88-RT126，擁有以下特點：
1、保證任務處理響應時間的確定性，線程可搶占，確保高優(yōu)先級任務的響應時間，最快可達6μs
2、微秒級的任務切換時間與延遲，實測任務切換時間可達500μs，任務切換延遲在負載狀態(tài)下最大僅100μsposix標準的實時任務函數(shù)，通用性高，可移植性行強，具有高度兼容性
3、支持QT4.8.6，方便用戶界面開發(fā)
4、與普通版本Linux燒寫方式一樣，方便用戶生產(chǎn)與使用
5、開機啟動時間僅15秒（從上電到界面點亮）
飛凌嵌入式出品的FET335xD工業(yè)級核心板，采用TI AM3354處理器，核心板工業(yè)級標準以及雙獨立MAC千兆網(wǎng)，豐富的485、CAN、GPMC等多種總線接口使此款核心板本身就很非常適合工控領(lǐng)域，現(xiàn)在支持了實時操作系統(tǒng)Linux RT-Preempt，讓FET335xD核心板在工控領(lǐng)域更具適應性。可以說用戶選擇此款核心則免費獲得了實時操作系統(tǒng)的應用需求，不需要花費重金去購買付費的RTOS，也不需要自己進行高難度的系統(tǒng)移植工作。
相關(guān)產(chǎn)品 >
-
OK335xD開發(fā)板
飛凌AM335x開發(fā)板已經(jīng)推出幾年，經(jīng)過行業(yè)檢測，穩(wěn)定性得到肯定。多年行業(yè)積累，AM335x的解決方案涉及各行各業(yè)，歡迎進店咨詢。飛凌AM335x開發(fā)板基于TI Cortex-A8 AM335x CPU設計開發(fā)，主頻800MHz，支持Linux、RTLinux。AM335x開發(fā)板工業(yè)級寬溫，配合豐富的外設接口，適用于各種惡劣環(huán)境應用。 了解詳情 -
OK62xx-C開發(fā)板
AM62x 開發(fā)板是圍繞飛凌AM62x核心板設計的獨立測試和開發(fā)平臺。AM62x處理器由四核64位Arm -Cortex -A53微處理器 和Cortex-M4F組成。AM62x開發(fā)板整板工業(yè)級設計，并在開發(fā)過程中進行嚴苛的環(huán)境溫度測試、壓力測試、長期穩(wěn)定性運行測試，使AM62x可在各種嚴苛環(huán)境穩(wěn)定運行 了解詳情
