随着信息科技的飞速进步和嵌入式技术快速普及的今天,实时操作系统在嵌入式方面具有广阔的应用前景。Linux操作系统拥有着源代码开源、性能较为稳定以及较低的成本等特性,其作为嵌入式实时操作系统是最理想选择之一。嵌入式系统早已在很多领域中普遍运用,例如在国防科技、无线通信、自动化控制等方面。嵌入式操作系统运用在无线通信基站当中,基于无线通信基站与用户终端之间的通信必须要能够达到实时性,即能够实时通信,但是由于在开发过程中发现实时性不能满足使用的要求,在通信的过程中产生了一定的延迟,主要原因是基于Xilinx Zynq平台的嵌入式操作系统Linux的实时性不能满足使用的要求。因此本文以在Xilinx Zynq平台上对Linux操作系统的实时性进行优化改进,详尽的论述了有关Linux内核能够被抢占以及Linux相关进程的调度算法。分析已有的关于改进实时性的技术,并且在特定模式下选择一种适用于Xilinx Zynq平台的改进实时性方案。针对上述问题,本文从以下几个方面开展基于Xilinx Zynq平台的嵌入式操作系统实时性优化设计:1.研究分析了Linux内核是否能够被抢占,研究了关于Linux为了对实时性的改进而选择修改在内核中的代码。2.分析嵌入式操作系统Linux已经提供的实时算法,并对当前的Linux操作系统进行实时改进技术的研究。本文主要研究了CFS算法、实时调度算法,与此同时研究了在调度过程中关键的数据结构以及相关函数,同时对现有的硬实时和软实时的算法进行了分析比较。3.针对硬件平台Xilinx Zynq进行分析,同时总结该平台相关的关键技术和开发流程。4.本文针对Xilinx Zynq的硬件平台做出了关于改进实时性的工程。首先,由于linux操作系统中有两种任务,一种是实时任务,另外一种是非实时任务,因此基于Xilinx Zynq平台使用双内核进行操作,其中一个core上执行实时任务,在另外一个core上执行普通的任务,提高处理速度,减少相对应的延迟,若执行实时任务的core上存在多个短周期任务,由于短周期任务优先级高,会频繁占用优先级较低的任务的处理器,这样容易导致频繁的上下任务不停的交换。基于这种情况可以使用基于延迟的单调速率调度算法来解决这个问题。最后对基于Xilinx Zynq平台上进行软硬件联合测试,实现了预期的效果。实验结果表明,针对Xilinx Zynq平台的嵌入式操作系统Linux的时延得到了有效的控制,实时性得到了优化。