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RISC-V为Linux带来了实时性
作者：Jon Gabay，贸泽电子专稿
由简而始
最早的微 处 理器始 于最简单的架构。
四位的冯·诺 依 曼 方法 使 处 理 器可以
使 用多个周期来 提取指令，对 指令 进
行 解码，执行指令并 在内部或外部存
储 结果，而这样做的代价是需要非常
多的周期 。长 期以 来 这种 架构 满足了
我 们 的 需求，经 历多 代，该 底 层 架 构
始终让嵌入式设计和计算机化系统表
现出色，时至今日也依 然 如 此 。相比
之下，当今的计算机使 用多核千兆赫
兹速度的处理器，拥有超乎想象的内
存和存储容量。
操 作 系 统 也 较 之 以 前 复 杂 了 很 多 。
捆 绑 了 基 本 函 数 的 早 期 软 件 内 核
包 括 C o n t r o l P r o g r a m / M o n i t o r
( C P / M ) 、 T a n d y R a d i o S h a c k 磁
盘 操 作 系 统 ( T R S - D O S ) 、 A p p l e
OS 、Commodore和其他早 期先 驱
者，它 们 将第 一 批 封 闭 源 码 和 专有
操 作系 统 结 合在 一 起，允许 通 过 命
令行 指令传递参数，从而提供更大的
灵活性和控制。
作 为 开 源 操 作 环 境 ，L i n u x 非 常 适
合小型嵌 入 式 微 控 制 器 设 计以 及 成
熟 的 高 端 计 算 机 平台 。对 设 计人 员
而言，嵌 入式Linux已被证明是可扩
展 的灵 活 选 择 。作 为 微 控 制 器 的 嵌
入式操作系统，它允许命令行操作以
及可能 非 常小 巧紧 凑 的 脚 本 内 核，
是小内存和有限 资源设 计的理 想选
择 。
在更高端应 用方面，完整的高分 辨率
图形运算 和用户界面可以在具有更多
内存和资源的更 先进 处 理器上 运行。
现在，设计人员可以 选 择 经 过全面测
试 和调试的代码块，用于文件I/O、图
形 控 制 、用 户界 面 、通 信 、周 边 设 备
等 。现在，只需 选 择 经 过 验 证 的 I P 并
将其 拼 接 在 一 起， 从 此 轻松 实 现 从
概 念到原型设 计的转变。
正是因为Linux可扩展、无需支付代价
高昂的 许 可费，并 提 供 经 过证 明 的实
时性，这一切才得以实现。对于特定于
应 用的高端 设 计以 及物联网 (IoT) 设
备 等 不太 复 杂、特 定于应 用 的 小 型 设
计正 是 如 此 。物 联 网 的 爆 炸 式 增长 也
在改变格局。
随 着人 工 智 能 软 硬 件 的日益 普及，嵌
入 式 智能 数 据 块 也变得更 加重 要。在
大 量多核硬件解决 方案 涌现的今天，
更 是如此 。RISC-V开源处 理器 架构为
嵌 入 式 和 高 端 应 用 提 供 了 完 美 的 延
续，当 A I 核心 能 力 越 来 越 多地 与多核
处理器体系结构融合时尤其如此。
对 设 计人 员 而 言，嵌 入 式 L i n u x 已 被
证 明 是可 扩展 的灵 活 选 择 。简单 的 命
令行 和脚 本可用于内存 有限的小型设
计。而 涉及 到 完 整 的 高 端 图 形 运 算 和
用户界面时，Linux 无需支付高昂的许
可费，并提供了经过证明的实时性。现
在，设 计人 员可以 选 择 经 过 全 面 测 试
