实时操作系统：PREEMPT_RT Linux 与 QNX 等

Question

我对使用 RT 补丁的 Linux 与本机 RT 操作系统和应用程序有很多疑问。请回答他们，因为关于 RT 应用程序的信息很少，不幸的是..

您能否解释一下 PREEMPT_RT 使带有用户应用程序的 Linux 成为硬实时系统还是软/硬实时系统？ （硬实时、软实时、硬实时的区别？）

1. 如果是真的（硬实时系统），需要满足什么条件才能符合这些要求？据我所知（如有错误，请指正），使用PREEMPT_RT实时调用linux系统需要满足以下条件：
   • 所有系统驱动程序都应重构以符合实时要求。
   • 用户应用程序必须运行在不同的CPU核心上
   • 必须重构用户应用程序以符合实时要求。

这是真的吗？而如果满足了这些条件，这个系统能称为硬实时吗？ PREEMPT_RT是否也提供了符合实时要求的所需驱动程序（以太网等），或者只是用户必须自己重构它们？

2.如果是硬实时系统，与QNX等经典实时系统相比有何优缺点？ QNX 的中断反应时间或抖动可能更短吗？为什么没有人（据我所知）在飞机或太空应用等关键应用中使用 PREEMPT_RT？可能是因为某种惰性，或者可能是 RT Linux 不适合这些应用程序？

但是，另一方面，Linux 比传统的实时操作系统支持更多的 CPU 架构。与 QNX 相比，找到熟练的 Linux 开发人员要容易得多。

谢谢你。

Answer 1

PREEMPT_RT 不会使您的 Linux 成为硬实时，它只是减少其他阻塞操作的延迟。

然而，即使在未打补丁的 Linux 上，如果您隔离 CPU 核心，在内核引导行中设置

isolcpus=... nohz_full=... rcu_nocbs=...

，将实时进程绑定到该核心并设置任何实时进程，您也可以实现硬实时性能。时间调度策略（只是为了提示内核），您将获得一个永远不会被内核或任何硬件中断中断的裸机进程。现在，您需要以硬实时方式编写代码 - 即，确保所有操作都是可预测的，确保不使用任何系统调用，确保预分配和固定所有内存等。

不是操作系统让你的系统变得硬实时，而是你的用户空间代码负责。

Linux（甚至未打补丁）广泛应用于硬实时应用，例如高频交易、机器人、航空航天、汽车。