经过20年的持续开发和改进，实时Linux（PREEMPT_RT：https://wiki.linuxfoundation.org/realtime/start）终于被纳入了Linux主线内核。这一里程碑式的进展标志着Linux操作系统在处理实时任务方面迈出了关键一步，为工业控制、医疗设备和航空航天等对时间敏感的应用领域带来了新的可能性。
什么是实时操作系统（RTOS）？实时操作系统（RTOS）是一种专门设计用于在严格的时间约束下处理任务的操作系统。与Windows或macOS等通用操作系统不同，RTOS能够以毫秒甚至微秒级别的精度响应事件和处理数据。正如资深实时Linux开发者、谷歌工程师Steven Rostedt所说：“实时性的关键在于确保最坏情况下的最快响应时间。”
RTOS的核心特征是确定性行为，即保证关键任务能够在指定的截止时间内完成。这种可预测性对于需要精确时序的应用至关重要，例如工业控制系统、医疗设备和航空航天设备。
实时Linux的发展历程实时Linux的故事可以追溯到1990年代末，当时对Linux支持实时应用的需求日益增长。最初的努力集中在创建与Linux内核并行运行的独立实时内核上，如堪萨斯大学的KURT、米兰大学的RTAI以及新墨西哥矿业技术学院的RTLinux等学术项目。
多年来，实时Linux项目经历了多次迭代和改进，其核心组件PREEMPT_RT逐步被引入Linux内核。然而，由于各种技术挑战和谨慎的态度，这一过程异常缓慢。开发者Steven Rostedt表示，每一段代码都至少被重写了三次。直到近期，Linus Torvalds在维也纳举行的开源峰会上正式将最后一部分代码纳入了主线内核。
为什么实时Linux如此重要？随着PREEMPT_RT被完全整合到即将发布的Linux 6.12内核中，所有的Linux发行版都将默认包含实时功能。这意味着Linux将更广泛地出现在需要高可靠性和精确时序的关键任务设备和工业硬件中。
实时Linux的引入，使得Linux在与其他RTOS的竞争中占据了更有利的位置。例如，VxWorks被用于NASA的火星探测器，QNX Neutrino广泛应用于汽车的信息娱乐系统和高级驾驶辅助系统。现在，Linux也能够满足这些高要求的应用场景。
面临的挑战与突破实时Linux项目历经了20年的漫长旅程，其间面临了资金和技术方面的诸多挑战。直到2015年，Linux基金会接手了该项目，为其提供了稳定的支持。
Rostedt指出，实现实时性并非追求速度，而是追求可靠性和确定性。实时Linux通过防止任务执行过程中的中断，确保关键任务在严格的时间限制内完成。这对于工业自动化、医疗设备和航空航天等领域至关重要。
对行业的影响实时Linux的正式融入，将对各种行业产生深远影响：
工业自动化：提高生产线的精确控制和响应速度。医疗设备：确保生命关键设备的可靠运行。航空航天：满足飞行控制系统对实时性的苛刻要求。汽车行业：支持自动驾驶和高级驾驶辅助系统的发展。此外，Linux的开源性质和广泛应用将促进实时技术的普及，降低企业的进入门槛，推动行业创新。
结语实时Linux在经过20年的发展后，终于被完全纳入主线内核，这是开源社区和实时技术领域的重大胜利。它不仅扩展了Linux的功能范围，也为各行业的关键任务应用提供了新的选择。随着Linux在实时领域的崛起，我们可以期待更多基于Linux的创新解决方案出现在我们的生活和工作中。
