[发明专利]一种实时Linux操作系统

权利要求书

1.一种实时Linux操作系统，其特征在于，包括：

VIRT实时虚拟层单元，位于计算机设备的硬件与操作系统之间，用于模拟计算机设备的硬件，在硬件与操作系统之间提供硬件接口，所述操作系统能够通过所述硬件接口实现与硬件之间的交互；其中，所述操作系统包括实时操作系统和非实时通用操作系统；

并且，能够区分实时操作系统和非实时通用操作系统，并将所述非实时通用操作系统作为所述实时操作系统的一个非实时线程运行；

截获所有的硬件中断，将实时中断发送给对应的硬件；

实现与驱动程序之间的通信；

VIRT实时内核单元，用于为实时任务提供运行环境，并赋予实时任务第一优先级，且该第一优先级总是高于非实时任务的第二优先级；以及提供应用接口，所述实时任务基于所述应用接口进行开发；

Linux内核单元，用于实现通用Linux操作系统的进程调度、存储管理、虚拟文件系统、网络接口和进程通信功能，并为所述非实时任务提供运行环境。

2.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，VIRT实时虚拟层单元还包括：

实时中断控制模块，用于截获硬件传来的硬件中断，所述硬件中断分为实时中断和Linux中断；

当截获到所述实时中断时，将所述实时中断发送给对应的硬件；当截获到所述Linux中断时，判断Linux内核单元是否屏蔽该Linux中断，如果该Linux中断被屏蔽则忽略该Linux中断，否则交于所述Linux内核单元处理。

3.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，还包括：

实时高精度时间控制模块，对于一个帧，在帧内包含按时序排列的预定数目个最小时钟周期，当所述实时任务为周期性实时任务时，在一个帧内找到位于不同时序处的最小时钟周期，在该最小时钟周期内触发对于该实时任务的处理。

4.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，还包括：

进程调度策略模块，用于设置实时任务对应的实时进程的优先级，将该实时进程的优先级的权重设置为该实时进程的进程计数值加1000，使得所述实时进程比所有非实时进程的优先级高。

5.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，还包括：

进程间通讯处理模块，用于在实时操作系统中的进程之间、VIRT实时内核单元与进程之间通过信号进行相互通信，所述信号是基于可移植操作系统接口标准的数据结构。

6.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，还包括：

实时先入先出队列模块，用于创建一个先入先出队列缓冲区，该先入先出队列缓冲区能够被实时任务对应的实时进程，以及非实时任务对应的非实时进程访问；

其中，所述非实时进程采用符合可移植操作系统接口标准的访问函数对该先入先出队列缓冲区进行访问；所述实时进程采用符合可移植操作系统接口标准的访问函数或者专有函数对所述先入先出队列缓冲区进行访问。

7.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，还包括：

实时线程同步模块，用于采用加可移植操作系统接口标准自旋锁方法控制对共享资源的存取，包括：在一个给定的实时线程/实时进程的工作过程中通过自旋以等待资源，而不是将该实时线程/实时进程放入等待队列来等待该实时线程被唤醒。

8.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，还包括：

访问硬件模块，用于通过Linux操作系统中的设备节点访问物理内存，包括：将一段特定物理内存进行映射得到该特定物理内存的映射后的地址，使用该映射后的地址访问所述特定物理内存。

9.根据权利要求1所述的操作系统，其特征在于，VIRT实时内核单元具体包括：

专有接口支持模块，用于为不同的实时操作系统提供专有接口，使得基于所述不同的实时操作系统开发的实时任务能够在实时Linux操作系统上运行；所述专有接口包括：

可移植操作系统接口标准接口，VxWorks接口，POSIX接口，psos+接口，uITRON接口，vrtx接口，vrtai接口，以及xenomai接口。

10.根据权利要求2所述的操作系统，其特征在于，还包括：

多核任务分配模块，用于将仿真模型切分为不同的子任务，将不同的子任务分配给不同的处理器。