一、XtimesLinux的介绍
XtimesLinux是面向嵌入式领域的实时基础软件环境,它由微内核虚拟机Xtimes和Linux操作系统组成。Xtimes采用微内核构架,支持实时进程调度,同时将Linux作为一个超级进程进行调度,目的是借助Linux作为服务进程,提供文件系统、网络等服务。
Xtimes为自主设计,在设计时参考业界流行的各类实时微内核结构,同时对其进行扩充,使之能支持操作系统的虚拟化,能调度操作系统作为一个进程运行。所支持的虚拟化形式为半虚拟化,即要求更改操作系统的源代码linux操作系统论文,对其重新编译。这些方法在性能上损失更小,更适宜嵌入式环境。Xtimes目前版本号为1.0linux作为嵌入式操作系统的优势,现今所能支持的顾客操作系统为Linux,所支持的Linux内核版本为2.4以及2.6.28,2.6.29linux操作系统下载,2.6.32内核等。
1.1XtimesLinux的目的
XtimesLinux定位于嵌入式领域的实时基础软件环境,首先它是实时的基础软件,通过中断虚拟化技术,它可以达到与实时操作系统(Vxworks,uCos等)比拟的实时性要求,以中断响应时间来评判,其最差的中断响应时间大于50μs,可以用于要求硬实时的工业控制、通信等场合。
其次XtimesLinux能提供丰富的API,涉及到文件系统,网路等,能满足复杂的实时应用要求。XtimesLinux通过调度顾客操作系统Linux作为其服务进程,还能提供Linux兼容的API,API的Linux兼容性促使XtimesLinux就能兼容诸多已有的嵌入式linux应用,而且使应用程序的开发门槛增加。
1.2Xtimes与其他虚拟机之比较
业界比较流行的虚拟化方案有VMware,Xen,VirtualLogic等,VMware属于全虚拟化方案,才能运行不经更改的GuestOS,但其结构复杂,对硬件要求十分高,不适宜应用于嵌入式。Xen有半虚拟化方案,GuestOS经过更改后能运行于Xen之上,但它主要面向PC以及服务器领域,在嵌入式领域仍未推出成熟的产品。
面向嵌入式领域的虚拟机须要效率高、实时性好、易于移植等特性,VirtualLogic公司推出了应用于嵌入式领域的虚拟机VLX,VLX的目的是将RTOS与RichOS(例如linux)运行于一个处理器上,以节约成本,一个典型的应用即是在手机芯片中,将通讯合同栈部份运行于RTOS中,而手机应用部份运行于RichOS之中,RTOS与RichOS都运行于虚拟机VLX之上,只须要使用一个处理器即可。而在现有的大多数手机芯片中,通讯合同栈部份和手机应用部份通常是运行于不同处理器上的。右图是VLX的一个应用方案。
图VirtualLogic的嵌入式虚拟化方案
Xtimes与VLX一样,目的也是在一个处理器上整合RTOS应用与RichOS应用,不过Xtimes并不须要支持RTOS在其上运行,由于Xtimes本身就是由实时微内核扩充而至的,它可以直接支持实时应用。
Xtimes是基于实时微内核的虚拟机,在这一点上,它和L4Linux比较相像。L4是日本科尔多瓦理工学院开发的第二代微内核操作系统linux作为嵌入式操作系统的优势,由于其性能比第一个微内核操作系统有了急剧增强,使其得到了学术界与工业界的广泛关注,其中骁龙公司(QualComm)早已用L4作为基础来研制通讯芯片搭载的操作系统。[5]