1.嵌入式Linux实时性是指什么

Linux的实时性指的是Linux系统能够在限定的时间内对外部时间做出相应的特性。

Linux可以通过任务调度与相应时间，中断延迟与抢占延迟，内核可抢占性与实时补丁，实时调度策略，硬件支持来提高其实时性，但它本身并不是一个硬实时操作系统。Linux是一个通用操作系统(GPOS),设计用于支持广泛的应用程序而不是特定的实时需求。因此，在某些严格的实时应用中，Linux可能仍然存在局限性。故本篇文章对比其中两种方案PREEMPT_RT补丁和Xenomai双核方案实现提高实时性。

2.PREEMPT_RT补丁是什么

PREEMPT_RT，全称“Fully Preemptible Kernel”（完全可抢占内核），是一个实时抢占补丁，目的是将Linux内核转变为一个完全可抢占的实时操作系统。它通过减少延迟和提高确定性来改善系统的实时响应能力。

3.Xenomai双核方案是什么

Xenomai是在Linux内核外增加独立的微内核的双内核方案，它基于Adeos（Adaptive Domain Environment for Operating Systems）实现双内核机制。在双内核技术下，存在一个支持强实时的微内核，它与Linux内核共同运行于硬件平台上。实时内核的优先级高于Linux内核，负责处理系统的实时任务，而Linux则负责处理非实时任务。只有当实时内核不再有实时任务需要处理的时候，Linux内核才能得到运行的机会。

4.两个的性能对比

4.1实时性：

PREEMPT_RT：提供了较好的软实时性能，通过减少内核对任务执行的干扰，提供可预测的实时性能。然而，在硬实时性方面可能有所欠缺。

Xenomai：提供了硬件层和用户层的强实时性，用户层实时程序的周期可轻易设定到微秒级，通常被认为在实时性能方面优于PREEMPT_RT。

延迟：

PREEMPT_RT：能够显著减少最坏情况下的延迟，但具体延迟表现取决于系统配置和应用场景。

Xenomai：通过双内核机制和优先级调度，能够提供更低的延迟，特别是在处理高频实时任务时表现优异。

可预测性：

PREEMPT_RT：增强了Linux内核的可预测性，使得实时任务能够更可靠地按时完成。

Xenomai：由于其独立的实时内核和优先级调度机制，提供了更高的可预测性，适用于对实时性要求极高的应用场景。

兼容性与移植性：

PREEMPT_RT：与标准Linux内核兼容性较好，对现有应用的影响较小，易于安装和配置。

Xenomai：虽然提供了丰富的API和编程模型，但安装和配置相对复杂，需要对系统有深入了解。同时，对硬件支持依赖较大，不同硬件平台的支持程度不同。

资源占用：

PREEMPT_RT：对系统的修改程度相对较小，资源占用相对较低。

Xenomai：由于引入了额外的实时内核和API层，可能会增加系统的资源占用。