Linux基金會在近日召開的LinuxCon大會上宣布，它獲得了實時Linux項目的資金控制權，這讓人們重新產生了希望：嵌入式Linux會實現其歷時15年的目標，即獲得相當于實時操作領域的RTOS的地位。實時Linux(RTL)組織搖身一變成了實時Linux合作項目，獲得了更多的資金、更多的開發人員，以及與主線內核開發更緊密的整合。
據Linux基金會聲稱，將RTL移到其麾下有望“為行業節省數百萬美元的研發費用”。此舉還會“通過穩健可靠的上游內核測試基礎設施，改善代碼質量，”該基金會聲稱。
在過去這十年，RTL項目一直由開源自動化開發實驗室(OSADL)監管，前不久同樣由該組織負責資金。它繼續是新的合作項目的黃金級成員，但是會在1月份將資金方面的責任移交給Linux基金會。RTL項目和OSADL之前一直負責維護RT-Preempt(或Preempt-RT)補丁，定期向主線Linux更新這些補丁。
據OSADL長期擔任總經理的Carsten Emde博士聲稱，這項任務已完成了大概90%。他解釋：“這就好比是造房子。像墻壁、窗戶和大門這些主要部件已經到位，或者就是我們圈內人所說的高精度計時器、中斷線程和優先級繼承互斥鎖這些組件。但是然后，你需要所有這些零零碎碎的小部件(比如地毯或墻紙)，才能徹底完工。”
據Emde聲稱，實時Linux已經在技術上相當于大多數實時操作系統――假設你愿意處理補丁的話。Emde說：“該項目的目標是，為Linux系統提供預定義、確定性的最差延遲，沒有任何別的東西。如果內核打上補丁，今天已經實現了這個目標。如果使用將來沒有打補丁的主線實時內核，也會實現同樣的目標。唯一、當然也是很重要的區別就是，如果我們不再需要不斷改寫支線組件以適應主線，就能大大減少維護工作。”
RTL合作組織將繼續歸過去這十年的主要維護者Thomas Gleixner領導。這周，Gleixner被任命為Linux基金會院士，加入了一個特別小組，該小組成員還包括Linux內核穩定版維護者Greg Kroah-Hartman、Yocto項目維護者Richard Purdie和Linux之父Linus Torvalds。
據Emde聲稱，RTL的第二維護者、紅帽公司的Steven Rostedt將繼續跟紅帽的Ingo Molnr一道參與這個項目，前者“維護比較舊但仍得到維護的內核版本”，后者是RTL的主要開發人員，但是近些年來更多地扮演顧問角色。然而有點讓人吃驚的是，紅帽居然不是RLT合作組織的成員之一。相反，谷歌成為唯一的白金級成員，而黃金級成員包括美國國家儀器公司(NI)、 OSADL和德州儀器(TI)。金銀級成員包括Altera、ARM、英特爾和IBM。
通往實時Linux的漫長道路
15多年前Linux首次出現在嵌入式設備中時，它面對的是實時操作系統(RTOS)稱霸的嵌入式計算市場，比如Wind River的VxWorks，這類實時操作系統繼續提供許多工業、航空電子和交通運輸應用軟件所需要的高度確定性、加固的內核。與微軟當時已確立地位、更實時的Windows CE一樣，Linux也面臨潛在行業客戶的阻力，甚至赤裸裸的嘲笑。有人認為，這種源自桌面發行版的發行版可能適合輕巧的消費級電子設備，但是缺少讓實時操作系統成為需要確定性任務調度以確保瞬間可靠性的設備所選擇的加固內核。
改善Linux的實時功能是嵌入式Linux先驅(比如MontaVista)的早期目標。這些年來，在OSADL(成立于2006年)和實時Linux基金會(RTLF)等各個組織的幫助下，RTL開發加快了步伐，并最終被敲定下來。2009年，RTLF與OSADL合并，OSADL及其RTL小組全面控制PREEMPT-RT補丁維護和上游發行流程。OSADL還監管其他與自動化相關的項目，比如Safety Critical Linux。
OSADL對RTL的監管經歷了三個發展階段：擁護和普及、測試和質量評估以及最后的資金支持。Emde表示，在早期，OSADL的角色就是寫文章，做報告，組織培訓，以及“宣傳”RTL的優點。他說：“向一個相當保守的自動化行業介紹Linux之類的新技術及其基于社區的開發模式，首先就需要建立信心。從專有的RTOL改用Linux意味著，公司必須引入新的戰略和流程，以便與社區進行互動。”
后來，OSADL改而提供技術性能數據，建立質量評估和測試中心，并在開源法律合規和安全認證方面向行業成員提供幫助。
隨著RTL變得更加成熟，實時功能方面更強大(盡管Windows CE日漸式微)，日益蠶食RTOS市場份額，與之競爭的實時Linux項目(主要是Xenomai)已開始與之整合起來。
Emde說：“RT補丁的成功和清晰的未來：它們最終會完全合并，這導致Xenomai關注的重心發生了變化。Xenomai 3.0可與RT補丁結合起來使用，并提供了所謂的‘皮膚’，讓你可以回收為其他系統編寫的實時源代碼。不過，它們還沒有完全統一起來，因為Xenomai使用了雙內核方法，而RT補丁只適用于單一Linux內核。”
近些年來，RTL組織的各個資金來源已銷聲匿跡，OSADL也接過了這個重任。Emde說：“最近開發工作因缺少資金而慢一點后，OSADL開始進入到第三個重大階段：直接資助Thomas Gleixner的工作。”
正如Emde在10月5日的一篇博文中寫道，實時Linux日益擴大領域，脫離了核心的行業應用基礎，擴大到了汽車和電信等領域，這表明資金也會得到增加。Emde寫道：“讓汽車行業自個資助全面的剩余工作不是完全合理的，因為電信等其他行業也依賴確定性Linux內核的可用性。”
當Linux基金會表明有興趣擴大其資金方面的角色時，OSADL認為“采用單一的資金和控制渠道要有效得多”，Emde如是說。不過，他補充說，作為黃金級成員，OSADL仍參與監管項目的工作，會繼續從事其宣傳和質量保證方面的活動。
汽車尋求實時Linux的幫助
Emde表示，RTL會繼續在它逐漸取代RTOS應用程序的工業應用領域迎來最迅猛的發展。他補充道，不過，它也在汽車行業迅猛發展，以后會擴大到鐵路和航空電子行業。
的確，Linux在汽車行業擔任越來越重要的角色，這對Linux基金會實現RTL方面的目標似乎很關鍵，可能會與汽車級Linux(AGL)工作組展開合作。Emde猜測，汽車也可能是谷歌高調參與的主要動因。此外，德州儀器(TI)的Jacinto處理器與汽車行業密切相關。
面向Linux的汽車項目(比如AGL)旨在讓Linux走出車載信息娛樂(IVI)，進入到集群控制和車載通訊領域，而QNX之類的RTOS主導著這些領域。無人駕駛汽車對實時性能的需求還要大。
Emde特別指出，OSADL的SIL2LinuxMP項目可能會在將RTL助推到汽車領域方面扮演重要角色。SIL2LinuxMP并不是專門針對汽車的項目，但是寶馬公司參與其中，汽車是關鍵應用領域之一。該項目旨在認證RTL在單核或多核商用現成(COTS)板卡上運行所需的基本部件。它定義了引導裝載程序、根文件系統、Linux內核以及訪問RTL的C庫綁定。
自動駕駛無人機和機器人使用實時Linux的時機也已成熟，Xenomai早已用在許多機器人中以及一些無人機中。不過，在更廣泛的嵌入式Linux世界(包括消費者電子產品和物聯網應用程序)，RTL的角色很有限。主要的障礙在于，無線通信和互聯網本身帶來的延遲。
Emde說：“實時Linux會在機器控制里面以及機器與外設之間扮演角色，但是在遠程機器之間作用不大。通過互聯網實現實時恐怕根本不會成為可能。”
原文標題：New Collaborative Group to Speed Real-Time Linux，作者：Eric Brown
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