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基于内核 2.6 和 xenomai 构建实时 linux 操作系统

摘要：

Linux 是一类 Unix 计算机操作系统的统称。 Linux 操作系统的内核的名字也

是“ Linux ”。 Linux 操作系统也是自由软件和开放源代码发展中最著名的例子。

本文主要论述在 linux 操作系统下安装 XENOMAI 实时软件。要在已安装的 linux

操作系统上重新编译内核并且把 XENOMAI 的安装文件打到内核补丁上去。最

后能够在新编译的内核中运行 XENOMAI 这个软件，得到实时性的数据。

关键词： linux ；xenomai；编译内核；实时系统

第一章嵌入式实时操作系统

1.1 嵌入式实时操作系统的简介

嵌入式操作系统是以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可剪裁、

功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。而嵌入式实时操

作系统是当外界事件或数据产生时，能够接受并以足够快的速度予以处理，其处

理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并

控制所有实时任务协调一致运行的嵌入式操作系统。随着计算机技术的迅速发展

和芯片制造工艺的不断进步，嵌入式系统的应用日益广泛：从民用的电视、手机

等电路设备到军用的飞机、坦克等武器系统，到处都有嵌入式系统的身影。在嵌

入式系统的应用开发中，采用嵌入式实时操作系统（简称 RTOS）能够支持多任

务，使得程序开发更加容易，便于维护，同时能够提高系统的稳定性和可靠性。

这已逐渐成为嵌入式系统开发的一个发展方向。

1.2 嵌入式实时操作系统发展历史

从 1981 年 Ready System 发展了世界上第 1 个商业嵌入式实时内核

（VRTX32），到今天已经有近 20 年的历史。 20 世纪 80 年代的产品还只支持一

些 16 位的微处理器，如 68k,8086 等。这时候的 RTOS 还只有内核，以销售二进

制代码为主。当时的产品除 VRTX 外，还有 IPI 公司的 MTOS 和 80 年代末 ISI

公司的 PSOS。产品主要用于军事和电信设备。进入 20 世纪 90 年代，现代操作

系统的设计思想，如微内核设计技术和模块化设计思想，开始渗入 RTOS 领域。

老牌的 RTOS 厂家如 Ready System（在 1995 年与 Microtec Research合并），也

推出新一代的 VRTXsa 实时内核，新一代的 RTOS 厂家 Windriver 推出了

Vxwork 。另外在这个时期，各家公司都有力求摆脱完全依赖第三方工具的制约，

而通过自己收购、授权或使用免费工具链的方式，组成 1 套完整的开发环境。例

如， ISI 公司的 Prismt、著名的 Tornado(Windriver) 和老牌的 Spectra(VRTX 开发

系统 )等。

1.3 Linux 内核

Linux 是最受欢迎的自由电脑操作系统内核。它是一个用 C 语言和汇编语言

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