為何工業(yè)應(yīng)用需要“實(shí)時操作系統(tǒng)”

在工業(yè)應(yīng)用場景中，從信號輸入到任務(wù)處理的時間確定性一般都需要滿足一定的要求，且越來越多的設(shè)備需要更低的任務(wù)延時和更小的抖動要求。例如，在一個機(jī)械臂進(jìn)行加工時，如果控制指令的更新時間大于2ms，機(jī)械臂可能就無法在準(zhǔn)確位置停下，從而降低了產(chǎn)品的加工精度。

實(shí)時操作系統(tǒng)最重要的特性，就是系統(tǒng)中的實(shí)時任務(wù)必須要在一個可預(yù)期的時間范圍內(nèi)得到執(zhí)行。當(dāng)一個高優(yōu)先級任務(wù)被喚醒執(zhí)行或主動執(zhí)行時，它必須可立即搶占其他任務(wù)得到CPU的執(zhí)行權(quán)，這段時間必須是可預(yù)期的。也就是說，實(shí)時操作系統(tǒng)必須保證它的實(shí)時任務(wù)在那段時間是確定性的。

哪些工業(yè)場景需要“實(shí)時操作系統(tǒng)"

一般而言，常見的工業(yè)控制、工業(yè)網(wǎng)關(guān)、軌道交通、能源電力等工業(yè)場合均需要實(shí)現(xiàn)任務(wù)的高確定性，因此他們都需要一個穩(wěn)定可靠的“實(shí)時操作系統(tǒng)”。

“Linux-RT實(shí)時操作系統(tǒng)”為何盛行

Linux內(nèi)核因開源、免費(fèi)、功能完善等特性，一直以來在工業(yè)領(lǐng)域有非常廣泛的應(yīng)用。但由于Linux內(nèi)核本身并不是一個實(shí)時操作系統(tǒng)，而是一個分時操作系統(tǒng)，因此在很多工業(yè)應(yīng)用場景中并不能滿足實(shí)時性要求。

Linux-RT則基于普通Linux內(nèi)核打上了RT PREEMPT補(bǔ)丁，使用Linux內(nèi)核成為硬實(shí)時操作系統(tǒng)。PREEMPT_RT補(bǔ)丁的關(guān)鍵是最小化不可搶占的內(nèi)核代碼量，同時最小化必須更改的代碼量，以便提供這種附加的可搶占性。PREEMPT_RT補(bǔ)丁利用Linux內(nèi)核的SMP功能來添加這種額外的搶占性，而不需要完整的內(nèi)核重寫。

Linux-RT既讓普通Linux內(nèi)核獲得了的實(shí)時性，又能和普通Linux具有相同的開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)，包括相同工具鏈、文件系統(tǒng)和安裝方法，以及相同的POSIX API等。這讓客戶的應(yīng)用程序只需將有實(shí)時性要求的任務(wù)設(shè)置為實(shí)時線程，無實(shí)現(xiàn)性要求的任務(wù)不需要任何改動，客戶可用最小的開發(fā)工作量，就能使產(chǎn)品滿足實(shí)時性要求。

Linux-RT滿足了客戶在產(chǎn)品開發(fā)中“既要又要”的剛需——既想讓產(chǎn)品滿足實(shí)時性要求，又想開發(fā)簡單盡量沿用已有的開發(fā)功能，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速上市的期望，因此Linux-RT在工業(yè)應(yīng)用中十分盛行。目前，TI、NXP、Xilinx、全志、瑞芯微等國內(nèi)外知名工業(yè)處理器原廠，已經(jīng)在其主流工業(yè)處理器中適配或正在適配Linux-RT實(shí)時操作系統(tǒng)，例如TI AM62x、AM335x等，全志T3、A40i、T113-i等。

全志國產(chǎn)平臺T113-i的Linux-RT實(shí)測數(shù)據(jù)

通過高性能ARM處理器平臺運(yùn)行Linux-RT實(shí)時操作系統(tǒng)，可幫助研發(fā)工程師大幅提生系統(tǒng)開發(fā)效率，從而使客戶可完成產(chǎn)品的快速上市。

通過對創(chuàng)龍科技全志國產(chǎn)平臺T113-i（SOM-TL113工業(yè)核心板）的Linux-RT實(shí)時性數(shù)據(jù)進(jìn)行測試，可看到Linux-RT內(nèi)核與普通Linux內(nèi)核相比，系統(tǒng)延時更加穩(wěn)定，平均延時、最大延時更低，系統(tǒng)實(shí)時性更佳。

T113-iLinux-RT內(nèi)核測試結(jié)果

T113-iLinux內(nèi)核測試結(jié)果

99元超低成本 + 全國產(chǎn) + Linux-RT，讓您的產(chǎn)品如虎添翼

創(chuàng)龍科技SOM-TLT113工業(yè)核心板基于全志最新一代22nm國產(chǎn)工業(yè)處理器T113-i設(shè)計，雙核ARM-Cortex A7@1.2GHz。令人驚喜的是，如此高性能的工業(yè)核心板批量含稅僅99元起售，且國產(chǎn)化率100%。

對于眾多工業(yè)用戶而言：

◆ 僅99元的超低成本，即可使用雙核1GHz+工業(yè)級全國產(chǎn)ARM平臺；

◆ 僅99元的超低成本，即可使用適配Linux-RT實(shí)時系統(tǒng)的工業(yè)級全國產(chǎn)ARM平臺；

可輕松應(yīng)對工業(yè)中各種實(shí)時要求場景，在成本與性能間取得良好平衡。因此，低成本+ 全國產(chǎn)+ Linux-RT，讓客戶的產(chǎn)品如虎添翼。

簡而言之——性價比，高！

T113-i工業(yè)核心板

T113-i工業(yè)評估板資源框圖