RedHawk Linux實時操作系統(tǒng)簡介
美國并行計算機公司的RedHawk™ Linux® 是符合標準、POSIX 兼容且源代碼開放的Red Hat® Linux 操作系統(tǒng)的實時版本。RedHawk Linux不僅涵蓋了流行的Red Hat® Linux 發(fā)行版本,更提供了包括:高速I/O吞吐、對外部事件快速響應的時間確定性,以及進程間通訊優(yōu)化等實時特性。對于實時仿真、數據采集和工業(yè)控制系統(tǒng)等復雜實時應用,RedHawk是一個理想的實時Linux運行環(huán)境。
RedHawk Linux采用標準的Red Hat的用戶級命令、實用工具和系統(tǒng)管理工具,并用改進的多線程、全程核心搶占式的低延時實時內核將Red Hat內核替換,從而獲得了實時性能。RedHawk支持真正的對稱多重處理技術,包括:負載平衡和CPU屏蔽等,并確保在時間關鍵型應用中系統(tǒng)的確定性和實時性能最優(yōu)。譬如,在一個被屏蔽的處理器內,中斷響應時間可保證短于30微秒。
RedHawk 基于多線程、全程搶占式Linux 內核,經過了低延時改進;其對稱多處理支持技術包括:負載平衡和CPU屏蔽等,并確保在時間關鍵型應用中系統(tǒng)的確定性和實時性能。
真正的實時Linux
RedHawk是標準Linux操作系統(tǒng)真正的實時變體。RedHawk 提供了單一內核編程環(huán)境,可以直接調用所有系統(tǒng)操作,包括:文件I/O、網絡和圖形。通常,在復雜的實時應用程序它們經常需要和實時任務一起確定地控制。只有RedHawk 的單一內核設計才能夠保證這一特性。
可擴展的SMP和處理器屏蔽
美國并行計算機公司的iHawk是一個緊耦合對稱多重處理實時系統(tǒng),RedHawk Linux 允許單個CPU 被屏蔽,不受中斷、后臺進程、bottom halve 和其它Linux 任務的影響。處理器屏蔽提供了具有高確定性的執(zhí)行環(huán)境,保證了對中斷的響應。
多線程搶占
RedHawk Linux內核允許在內核里同時執(zhí)行多個進程。該內核利用旗語和循環(huán)鎖保護關鍵數據結構和關鍵代碼段,從而保證系統(tǒng)的完整性。用戶進程只有在申請同一資源時才會發(fā)生沖突。此外,所有進程都可利用全部的內核特色和能力。
執(zhí)行于RedHawk內核的進程也可以被搶占,例如,被迫放棄對CPU的占用。RedHawk內核可以將控制權由低優(yōu)先級進程轉交給高優(yōu)先級進程。這樣就保證了正在等待外部事件發(fā)生的高優(yōu)先級進程能夠在事件發(fā)生時被立即響應,即使CPU正在被占用也不受影響。
基于頻率的調度程序
RedHawk基于頻率的調度程序(FBS)是一個高分辨率的任務調度程序,利用該工具用戶可以按照制訂好的實時運行框架循環(huán)執(zhí)行進程。FBS可以利用具有超時判定的主循環(huán)和次循環(huán)控制多個協同進程的周期性循環(huán)執(zhí)行。同時,利用性能監(jiān)控器可以觀察每個幀在調度執(zhí)行時CPU的使用情況。
基于頻率的調度程序(FBS)是進行實時仿真的理想功能
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