gzyueqian
13352868059

嵌入式Linux培训多线程教程 解决实时多线程的问题

更新时间: 2019-03-20 14:39:04来源: 嵌入式培训浏览量:5696

  嵌入式Linux多线程为何重要?嵌入式Linux培训解决实时Linux多线程的问题。

  实际上,很早之前人们就提出了需要采用嵌入式实时操作系统(RTOS) 来实现低延迟、高吞吐量、极具实时特点的应用。操作系统的结构发生了变化,但对这方面的需求却没有改变。就便携性、应用的广阔生态系统以及设备支持和常规支持来讲,Linux在实时嵌入式解决方案中的总体价值是任何RTOS都无法比拟的。

  多线程为何重要?

  如果多线程很重要,那么我们应如何将RTOS多线程性能、行为和特性添加到Linux中,以便取得更大的成功?关键问题是了解Linux多线程实施与RTOS,然后考虑可以进行哪些改进。

  就任务的总体执行而言,所有任务均密切相关。但多个任务密切相关意味着这些任务应共享一部分CPU时间才能达到CPU的有效总体利用率。在很多此类应用中,必须禁止执行某些操作、等待某些I/O事件或另一应用发出的其他通信。因此出现了简单的可执行程序,这些可执行程序可以处理多个线程,同时可禁用线程,并可在各线程之间进行低延迟通信。

  并非所有实时应用都需要支持重要的多线程处理功能。本文并未对相关应用进行分类。但很显然,需要使用多线程处理功能的应用是那些需要在协议中设定"等待状态"的任何类型的复杂协议,即等待允许应用继续进行的响应或事件。之后,应用应放弃对CPU的控制权,允许运行其他类似的线程,来代替该响应或事件。

  也许上述嵌入式Linux培训教程对于许多人来说很简单。请注意,很多移动基础设施和核心网络设备供应商得出的结论是,虽然Linux是当前或未来系统的,但目前构建的Linux还不足以满足业界的全部要求。原因是什么?

  采用PTHREADS的Linux多线程

  Pthreads是由IEEE规划的可移植操作系统接口(POSIX)创建的,目的是为了解决Unix中存在的高性能、多线程问题,之后被Linux用在早的版本中,用于为企业实施可移植Unix,目前用于嵌入式应用中。

  创建pthreads模型是为了解决原始Unix Fork/Join模型创建Unix"子"进程时出现的问题。由于该模型涉及到创建(还可能涉及删除)整个受内存保护的环境及执行模式,因此Unix进程模型非常庞大。需要在Unix下采用适用于多线程的较轻型模型,因此pthreads应运而生。

  但Unix(也包括Linux)模型是专为将内核与用户空间应用完全分离而设计的,其优势之一在于提供的保护、安全性和可靠性远胜于其他实施方案(包括过去10几年间使用的RTOS)。实质上,这意味着Linux用户空间中的每个pthread都会由Linux内核线程表示,因此,全部或大部分Linux系统调用(特别是设备驱动器)均可通过用户空间进行访问。但是,由于OEM制造的产品并不具备GPL,因此用户空间中实际存储了所有嵌入式Linux实时应用。因此,在每种情况下,使用pthreads都涉及到调用Linux内核,从而为本可以在本地实施的应用带来了额外的系统开销。

  采用上文提到的Linux实时扩展怎么样?是的,PREEMPT_RT可以解决Linux内核中存在的许多关于响应性的问题,但不能真正解决多线程问题。实施用户空间 Linux可解决设备驱动器/中断性能问题,但并不能真正解决多线程问题。Linux实时容器可解决部分问题,但实时容器只是一种基于标准Linux的用户空间Linux可视化技术,并不能真正解决根本的多线程问题。

  学习实时Linux多线程课程,粤嵌嵌入式Linux培训全程围绕项目展开实战,项目全部采用企业标准化管理,学员在真实的企业研发环境下进行开发,严格按企业产品研发要求。强大的师资团队,根据市场需求编排出符合各学员的嵌入式开发课程。


免费预约试听课