[发明专利]一种基于X86平台的Linux中断管理方法和系统

说明书

本发明涉及计算机科学技术领域，具体涉及一种基于X86平台的Linux中断管理方法，包括如下步骤：S1、在X86平台的Linux系统中增加中断分发层，所述中断分发层用以替换所述X86平台的LAPIC中断处理函数，对所述中断分发层进行拆分，使其包括FS阶段和SS阶段，其中，所述FS阶段的处理优先级高于所述SS阶段；S2、将Linux系统的驱动和有实时性要求的第一进程放入所述FS阶段进行处理，将无实时性要求的第二进程放入所述SS阶段进行处理。该方法增加了Linux的实时性，并且使得X86平台的Linux具备硬实时特性的同时，可以兼容Linux设备驱动，让用户层软件不做任何修改即可运行在硬实时环境中。

技术领域

本发明涉及计算机科学技术领域，具体涉及一种基于X86平台的Linux中断管理方法和系统。

背景技术

Linux，全称GNU/Linux，是一种免费使用和自由传播的类UNIX操作系统，其内核由林纳斯·本纳第克特·托瓦兹于1991年10月5日首次发布，它主要受到Minix和Unix思想的启发，是一个基于POSIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。它能运行主要的Unix工具软件、应用程序和网络协议。它支持32位和64位硬件。Linux继承了Unix以网络为核心的设计思想，是一个性能稳定的多用户网络操作系统。Linux在设计之初就被赋予高吞吐率、公平处理的特性，所以在处理实时任务时就无法满足需求，尤其是在工业控制领域和汽车控制领域。

目前，现有技术主要通过以下几种方式增加Linux的实时性：

第一种，加入Premmpt_rt补丁，此方法可以使Linux变成软实时系统，但仍然无法应用到严苛的工业控制环境中。

第二种，使用Xenomai3方案，此方案可以让Linux具有硬实时特性，但并不兼容Linux驱动和Linux应用层软件。

第三种，使用微内核方案接管Linux，此方案中，微内核通讯效率低下，难以满足性能需求。

第四种，使用RTOS系统或者Bare-Metal实现实时的目的，此方案需要重新编写应用层软件，且可移植性极差。

因此，如何提供一种新的增加Linux实时性的方法，使得X86平台的Linux具备硬实时特性的同时，可以兼容Linux设备驱动，让用户层软件不做任何修改即可运行在硬实时环境中，成为目前亟待解决的问题。

发明内容

解决的技术问题

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种基于X86平台的Linux中断管理方法，该方法增加了Linux的实时性，并且使得X86平台的Linux具备硬实时特性的同时，可以兼容Linux设备驱动，让用户层软件不做任何修改即可运行在硬实时环境中。

技术方案

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种基于X86平台的Linux中断管理方法，包括如下步骤：

S1、在X86平台的Linux系统中增加中断分发层，所述中断分发层用以替换所述X86平台的LAPIC中断处理函数，对所述中断分发层进行拆分，使其包括FS阶段和SS阶段，其中，所述FS阶段的处理优先级高于所述SS阶段；

S2、将Linux系统的驱动和有实时性要求的第一进程放入所述FS阶段进行处理，将无实时性要求的第二进程放入所述SS阶段进行处理。

进一步地，所述第一进程包括用户态进程和内核级进程。