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Rtems简介<br /><br />RTEMS,a rivail of VxWorks<br /><br />作者 Ray<br /><br />RTEMS版权所有，转载请注明：来源http://www.rtems.net，作者Ray<br /><br />RTEMS可谓嵌入式系统鼻祖，经过专家的评测，其性能毫不逊色于VxWorks, 远远把RtLinux甩在后面。<br /><br />正文<br /><br />RTEMS是前美国军方研制的嵌入式系统, 最早用于美国国防系统，早期的名称为实时导弹系统（Real Time Executive for Missile Systems），后来改名为实时军用系统（Real Time Executive for Military Systems）, 目前的全称是实时(Real Time Executive for Multiprocessor Systems)用，他的特点是非常的稳定，而且速度快。现在是一个开源项目的RTOS, 在全球还是有不少的用户，其中包括Motorola，朗讯等，他有下面的特点：<br /><br />非常好的实时性能（以前是控制导弹的，再差也差不到那里去） <br />极其稳定 <br />使用面向对象技术构件,剪裁性和移植性好。 <br />包含POSIX 1003.1b API，并且支持POSIX Thread <br />提供pSOS+的API <br />提供遵循ITRON的API <br />体系可伸缩（也就是常说的Scalable） <br />多任务，支持事件驱动，优先级调度，抢占调度（preemptive scheduling） <br />任务间的同步与通信 <br />优化的基于统计的单调频率RMS调度（Rate Monotonic Scheduling） <br />优先级高度协议PCP(Priority Ceiling Protocols) <br />支持优先级继承用于解决优先级反转的问题 <br />支持多处理器体系结构（不但支持同构的处理器，也支持异构处理器比如ARM+DSP） <br />负责任的中断管理 <br />高度的可配置性 <br />提供可重入的ANSI C库 <br />提供TCP/IP协议栈以及WebServer等服务。 <br />注：TRON全称是 (The Real-time Operating system Nucleus),ITRON（Industrial TRON）是一个由多家著名IT企业牵头的协议制定组织，同时IRTON也代表实时嵌入式系统的一个标准。ITRON提出了实时操作系统的一系列规范（包括系统调用接口规范，任务调度接口规范，TCP/IP网路链接API规范，本地与远程调试接口规范等等），遵循这个规范的操作系统上层软件可以相互移植，有点类似于UNIX世界里面的POSIX。日本所有的大型IT公司都开发了自己的基于ITRON的嵌入式系统<br /><br />此外他还提供了很多有些的附加属性：<br /><br />优秀的网路支持，支持BSD套结字, TCP/IP, UDP/IP, TFTP, FTPd, HTTPd, SNMP, NTP, ICMP, ARP, DNS client, PPP, Remote Console, SNMP <br />支持图形界面：microwindows GUI <br />支持Webserver（GoAhead） <br />支持CORBA（omniORB） <br />支持大量的OpenSource库，比如：TCL, readline, zlib, ncurses, libavl <br />对大多数API提供C++支持(可选) <br />支持Ada <br />支持文件系统 <br />目前RTEMS是GPL的开源项目（准确的说，是GPL的一个变种），广泛应用于军事，工业，科研等领域。很多专业的软件（比较注明的如EPICS）开始移植到RTEMS平台上。<br /> RTEMS从设计初始就是为较少内存与较少CPU主频的嵌入式系统提供可靠的实时内核。该系统分为若干模块，用户可以根据实际应用需要进行剪裁。 在国际控制年会Straumann的一篇报道做过如下的测试，测试的硬件平台是PowerPC 604（300MHz），Rtlinux，RTEMS和VxWorks的BSP都是由Motorola提供，测试内容包括初始化、中断处理、普通程序（包括网路程序、SPI、串口等）。测试中产生了2，000，000次中断，中断的平均频率为4kHz。可以看出，这个测试程序对内核的实时性以及任务调度都是一个严格的考验。测试的结果如下表所示：（单位10-6s）<br /><br /> 中断时延 Context转换 <br /> 系统负载中等 <br /> 最大 平均 最大 平均 <br />RtLinux 13.5 1.7 33.1 8.7 <br />RTEMS 15.1 1.3 16.4 2.2 <br />RTEMS1 14.9 1.3 16.9 2.3 <br />VxWorks 13.1 2.0 19.0 3.1 <br /> 重负载 <br />RtLinux 196.8 2.1 193.9 11.2 <br />RTEMS 20.5 2.9 51.3 3.7 <br />RTEMS1 19.2 2.4 213 10.4 <br />VxWorks 25.2 2.9 38.8 9.5 <br /><br />注：RTEMS1（使用Pthread库）<br /><br />从表上的结果可以看出，RtLinux无论是实时性，还是线程任务迁移，都还远远不能满足要求。尤其是在重负载情况下，处理中断的时延波动非常厉害。想象一下，RtLinux他的中断处理平均时间是2.1us但是实际应用的时候可能要在200us才能处理。这在时间有严格要求的系统中是不能允许的。<br /><br />同时也可以看到，RTEMS在测试重表现的性能指标非常理想，基本上达到或者超过老牌商业系统VxWorks。值得一提的是RTEMS在使用了Pthread库后，RTEMS的性能有所下降。但是最差的情况也不会比RtLinux差。但让人欣喜的是，目前Pthread库的性能已经有了不少改善，详情可以参考RTEMS的邮件列表。 <br /><br />既然我把Rtems叫做嵌入式系统里面的老大哥，它支持的CPU类型自然是非常多的，可以说只要是GCC支持的，RTEMS就可以支持。其中值得一提的是一下的CPU<br /><br />intel的i386,i960 <br />Hitachi的H8/300和SH系列 <br />Motorola的MC68xxx <br />MIPS R46x0 <br />OPEN CORE的OR32 <br />PowerPC系列 <br />SPARC系列 <br />ARM系列 <br />AMD 29K <br />HP PA-RISC <br />这些系列是比较成熟的工业级CPU,RTEMS在这些产品上面已经有多年的应用，所以对这些CPU支持的特别好。同时随着ARM和DSP的流行，RTEMS也在几年前支持了多种DSP和多个系列的ARM(ARM只是一个核心，实际的ARM芯片有上千种，一个操作系统不可能支持全部的ARM芯片)。<br /><br /> 相关链接:<a href='http://www.rtems.net/Documnet/RTEMS.htm'>http://www.rtems.net/Documnet/RTEMS.htm</a> |
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