4.2定時器的移植

如前面分析，對于一個實時操作系統，必須有精確的計時。在i386體系結構中，有時間標簽計數器TSC（Time Stamp Count），在S3C4510B處理器上沒有這個寄存器，可以采用計時器2（Timer1）來模擬TSC的功能。每來一個時鐘脈沖，Timer1的 TCNT1寄存器減1，減到零后產生時鐘中斷，再從TDATA1中讀TCNT1的值，往復運行。具體的做法是使用一個內核的全局變量，每次時鐘中斷來以后，在Timer1的寄存器中讀出值，計算其增量，為了使系統更精確，必須將Timer1中斷設置為最高優先級，這樣就可以模擬64位的TSC寄存器，從而得到當前的準確計時。

5.基于RTAI與μClinux的應用程序的開發

編寫應用程序時，將實時系統的應用程序分為實時任務和非實時任務。實時任務是實時模塊，作為μClinux核心可加載模塊運行在核心態。它的設計應盡可能簡單，僅包含那些有強實時要求的處理模塊，如實時數據采集、外部設備控制等。非實時任務是普通的μClinux進程，在用戶態執行，完成大部分的數據處理、圖形顯示和通訊等任務。所有的實時任務均按照對實時性要求的高低來進行優先級排隊，系統根據優先級的高低來順序啟動各個實時任務。而位于用戶態的界面，當作一個背景程序來執行。核心態的任務優先級總是高于用戶態的界面任務，且不能被其搶占。實時任務和非實時任務之間可通過FIFO隊列和共享內存等方法通信。基于RTAI的μClinux應用程序結構圖如圖2所示。

實時系統的啟動和結束可以用一個Shell程序來執行，它的功能是實現各任務模塊的加載和卸載，以及用戶界面的運行。Shell程序是介于使用者和操作系統的內核程序間的一個界面，使用戶更為方便的使用操作系統。由于各個模塊之間具有相互依賴性，所以在加載和卸載各個模塊時按照一定的順序。首先要將 RTAI提供的實時模塊加載，包括rtai、rtai_sched、rtai_fifos和rtai_shm等模塊；然后裝入系統的各個實時模塊。卸載模塊的時候按照相反的順序依次卸載。實時系統的程序流程圖如圖3所示。

6.結束語

作者已將改造后的μClinux系統應用在了江蘇省普通高校自然科學研究計劃資助項目“機房環境設備安全監控軟件平臺的研制”等項目中，均取得了良好的效果，解決了μClinux在實時性方面的缺陷，滿足了設計要求。

本文作者創新點是：實現了RTAI在μClinux上的移植，形成了RTAI和μClinux相結合的雙內核嵌入式系統運行方案，既滿足了嵌入式應用的需求，又保證了系統的硬實時性。

參考文獻

[1]李俊平,梅洪,單家元.基于Linux的實時平臺的研究[J].微計算機信息,2005,21(7):21-23.

[2]林滸,蔡光起等.實時化的Linux系統及其實時性能的研究[J].小型微型計算機系統,2004,25(8):1454-1457.

[3] WANG Y C, LIN K J. Implementing a general real-time frame-work in the RED-Linux real-time kernel [C]. IEEE Real-timeSystem Symposium, 1999.

[4] Raj Rajkumar, Kanaka Juvva, Anastasio Molano, et al. Resource kernel: A resource-centric approach to real-time and multimedia systems[C]. Proceedings of the SPIE/ACM Conference on Mul-timedia Computing and Networking, 1998.

[5]馬學文,朱名日等.uClinux操作系統實時性能的研究與實現[J].計算機工程與科學,2005,27(3):103-104.

[6]RTAI主頁[EB/OL].htp://www.rtai.org/.