실시간 운영 체제 개발을 지원하도록 Linux 시스템 구성

실시간 운영체제 개발을 지원하기 위한 Linux 시스템 구성

임베디드 시스템의 발전과 함께 RTOS(실시간 운영체제)가 다양한 응용 분야에서 널리 사용되고 있습니다. RTOS 개발을 지원하려면 실시간 및 예측 가능성 요구 사항을 충족하도록 Linux 시스템을 구성해야 합니다. 이 기사에서는 Linux 시스템에서 실시간 운영 체제 개발 환경을 구성하는 방법을 소개하고 몇 가지 코드 예제를 제공합니다.

1. 커널 구성

먼저 실시간 기능을 활성화하려면 Linux 커널을 구성해야 합니다. 다음 단계를 통해 구성할 수 있습니다.

1. Linux 커널 소스 코드를 다운로드하세요.

   먼저 Linux 커널의 소스 코드를 다운로드해야 합니다. Linux 공식 웹사이트(www.kernel.org)에서 최신 안정 버전의 커널 소스 코드를 다운로드할 수 있습니다.

2. 커널을 컴파일합니다.

   다운로드한 커널 소스 코드를 추출하고 압축이 풀린 디렉터리로 들어갑니다. 다음 명령을 실행하여 커널을 컴파일하십시오:

   make menuconfig

   그러면 커널 구성 메뉴가 시작됩니다. 메뉴에서 다음 옵션을 구성해야 합니다.

   • 일반 설정 -> 선점 모델

     "완전 선점형 커널(RT)"을 선택합니다. 이를 통해 커널의 실시간 특성이 가능해집니다.

   • 프로세서 유형 및 기능 -> 선점 모델

     "자발적 커널 선점(데스크톱)"을 선택합니다. 이를 통해 커널 선점성이 활성화되어 실시간 성능이 향상됩니다.

   • 프로세서 유형 및 기능 -> 타이머 주파수

     타이머 주파수를 1000HZ로 설정하세요.

   • 프로세서 유형 및 기능 -> 타이머 틱 처리

     "표준 시계 틱"을 선택하세요. 이를 통해 표준 클록 인터럽트 처리가 가능해집니다.

   • 프로세서 유형 및 기능 -> 타이머 여유 시간

     타이머 여유 시간을 1로 설정하세요.

   • 전원 관리 옵션 -> CPU 주파수 스케일링

     주파수 전환이 실시간 성능에 미치는 영향을 방지하려면 CPU 주파수 조정 기능을 비활성화하세요.

   • 전원 관리 옵션 -> CPU 유휴 -> CPU 유휴 관리자

     "메뉴"를 선택하세요. 이렇게 하면 CPU 유휴 상태의 자동 관리가 비활성화됩니다.

   구성을 완료한 후 저장하고 메뉴를 종료하세요. 그런 다음 다음 명령을 실행하여 커널을 컴파일합니다.

   make -j4

   이 명령은 컴파일에 4개의 스레드를 사용합니다. 시스템 성능에 따라 스레드 수를 직접 조정할 수 있습니다.

   컴파일이 완료된 후 다음 명령을 실행하여 새 커널을 설치하세요.

   make modules_install
   make install

   설치가 완료된 후 시스템을 다시 시작하고 새로 컴파일된 커널을 선택하여 시작하세요.

2. 실시간 함수 라이브러리

커널을 구성한 후 실시간 운영 체제 개발을 지원하려면 일부 실시간 함수 라이브러리도 설치해야 합니다.

1. 실시간 성능에 영향을 덜 미치는 스케줄러 설치

   Linux 커널의 기본 스케줄러(CFS)는 실시간 성능에 더 큰 영향을 미칩니다. "Real"과 같은 일부 대체 스케줄러 설치를 고려할 수 있습니다. -시간 선점 패치"(PREEMPT-RT) 및 "계단 마감 스케줄러"(SDS).

   스케줄러를 설치하는 구체적인 단계는 공식 문서를 참조하세요.

2. 실시간 함수 라이브러리 설치

   다음 명령을 사용하여 실시간 함수 라이브러리를 설치할 수 있습니다.

   sudo apt-get install libc6-dev-i386
   sudo apt-get install libncurses5-dev
   sudo apt-get install build-essential

3. 실시간 운영체제 개발 예시

실시간 구성 후. 기능을 사용하면 실시간 운영 체제 개발을 시작할 수 있습니다. 다음은 Linux 시스템에서 실시간 기능을 사용하는 방법을 보여주는 간단한 예입니다.

먼저 "realtime.c"와 같은 새 C 파일을 생성하고 다음 코드를 작성합니다.

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>
#include <stdlib.h>

void *realtime_thread(void *arg) {
    struct sched_param param;
    param.sched_priority = 99;
    if (sched_setscheduler(0, SCHED_FIFO, &param) == -1) {
        perror("sched_setscheduler() failed");
        exit(EXIT_FAILURE);
    }

    // 实时线程的代码
    // ...

    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t thread_id;
    pthread_create(&thread_id, NULL, realtime_thread, NULL);
    pthread_join(thread_id, NULL);

    return 0;
}

위 코드에서는 pthread 라이브러리를 통해 실시간 스레드를 생성하고 이를 최고 수준으로 설정했습니다. 우선순위 레벨(99). 실시간 스레드의 코드에서는 실시간 보장이 필요한 작업을 작성할 수 있습니다.

코드를 컴파일하려면 다음 명령을 사용할 수 있습니다.

gcc -o realtime realtime.c -lpthread

생성된 실행 파일을 실행하여 Linux 시스템에서 실시간 작업을 실행합니다.

요약

위의 단계를 통해 실시간 운영체제 개발을 지원하도록 Linux 시스템을 성공적으로 구성할 수 있습니다. 커널을 구성하고 실시간 함수 라이브러리를 설치한 후 실시간 요구 사항에 따라 작업을 작성하고 실행할 수 있습니다. 이는 임베디드 시스템 개발에 있어 더 큰 유연성과 예측 가능성을 제공할 것입니다.

위 내용은 실시간 운영 체제 개발을 지원하도록 Linux 시스템 구성의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!