通常，基于RT-Linux的應用程序由兩部分組成：一部分運行在Real-Time下，另一部分運行在標準的Linux下。運行在Real-Time下的任務是實時任務，它作為Linux的內核模塊(Module)被加載到Linux內核中，也就是它運行于Linux內核態，因此需要使用Linux內核態資源。本控制模型系統中的防危核正是作為實時任務運行于Linux內核態，而十字路口交通燈控制設備運行于標準Linux下。控制設備任務采用Linux的TCL/TK圖形編程語言編程，以友好、形象、直觀的界面模擬防危核對十字路口交通燈的控制。下面將分別介紹上述資源。

　　3.1 內核模塊加載機制

　　Linux提供的可加載內核模塊(Module)是Linux內核支持的動態可加載模塊，它們是核心的一部分;但是并沒有編譯到核心里面去，只是一個目標文件，可根據需要在系統啟動后動態地加載或卸載，Linux中大多數設備驅動程序或文件系統都做成這樣的模塊。超級用戶可以通過insmod和rmmod命令分別載入和卸載模塊。核心也可在需要時，請求守護進程(kerneld)載入和卸載模塊。這種方式可以減小核心代碼的規模，使核心配置更為靈活，并且用戶不必每次修改后都重新編譯核心代碼和啟動系統。

　　一旦Linux模塊載入核心后，就成為核心代碼的一部分。它與其它核心代碼的地位是相同的。當模塊載入系統核心時，系統修改核心中的符號表，將新裁入模塊提供的資源和符號加載核心符號表中，新載入的模塊可以訪問已載入的模塊提供的資源為自己服務。

　　3.2 TCL/TK圖形編程語言

　　本系統中的圖形用戶界面采用TCL/TK圖形編程語言，使界面友好、形象、直觀。TCL是Tool Control Language(工具控制語言)的縮寫。TK是TCL“圖形工具箱”的擴展，它提供各種標準的GUL接口，以利于迅速進行高級應用程序開發。

　　TCL/TK是一種解釋執行的腳本語言，應用中通常將嵌入到C程序中。“小巧、易學、高效、跨平臺執行”是TCL語言特點的集中體現。實際上，TCL不僅僅在開發小的應用程序上有其快速、可維護性強等優勢，在大型應用系統方面，如操作系統及網絡管理、測試系統、自控、仿真、可視化應用及計算機輔助設計等方面都有豐富的應用成果。

　　4 防危核實驗原型的設計與實現

　　圖3為以交通燈控制為模型的防危核系統體系結構。

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　　由圖3可以看出，整個系統由四個部分組成：防危核、模擬設備、設備控制器、命令文件。防危核作為RT-Linux的實時任務，與模擬設備、設備控制器間的通信采用RT-Linux提供的實時FIFO;而模擬設備和設備控制器間的通信使用Linux提供的非實時命名管道。下面仔細分析各模擬所提供的功能。2⑤⑥⑦sΔδΛΔωω·αγ∈βθθθ→→→→ττ 防危核模塊的設計和實現

　　系統在運行時先通過命令insmod將防危核動態加載到Linux內核中，于是它便一直運行內核態。當不需要時再用命令rmmod手動卸載。這種方式下會對操作系統內核的基本功能產生任何影響，同時又可以保證demo系統的實時性。

　　防危核分為主模塊和命令檢測模塊。主模塊負責接收設備控制器傳來的設備命令和模擬設備發送的設備狀態，然后根據命令參數的不同情況進行相應的處理。

　　如果用戶要求命令不需要通過防危核驗證，則直接將命令發送到模擬設備;如果用戶要求命令通過防危核驗證，則主模塊將調用命令檢測模塊進行命令的合法性檢測，命令檢測模塊以函數形式存在并且按照交通燈的防危策略而設計。函數名為int SafetyDetect(DevState CurrentState,SourceCmdNewCom)，函數返回值為命令判斷結果。如果驗證設備命令合法，則主模塊將設備命令及返回值一起發送到模擬設備，模擬設備據此改變設備狀態;如果驗證設備操作命令非法，則主模塊向設備控制器返回命令檢測模塊的返回值，設備當前的狀態不改變。

　　為使防危核盡可能小并具有通用性和擴展性，將含有防危策略的命令檢測模塊以函數的形式存在于防危策略庫中，當防危核需要防危處理時，便到訪問策略庫中調用此相關函數。若設備改變，則只需向策略庫中添加或修改相應設備的防危策略。另外，防危核作為內核模塊，采用內核模塊的編寫方式編寫，模塊中只能使用系統調用函數。