NXP 推出 OpenIL 作为用于工业领域的 Linux 发行版， OpenIL 新增的部分中

含有：支持实时的操作系统的扩展和支持工业厂房中自动化 OEM 的 Time-Sensitive

网络。 OpenIL 作为开放型的工业 Linux 系统最大的优势便是将实时计算在网络中

的障碍清除了， OEM 厂商借标准的、社区的发行版 OpenIL 将逐步跨入工业 4.0

时代。

4.1 TSN 交换机软件的基本设计思想

在本文中支持 TSN 系统的交换机软件选用的是开放式工业 Linux 系统

(OpenIL) ，因为 TSN 的特性就是实时性强，而 OpenIL 是针对用于工业领域的开发

的专业 Linux 版本，扩展了实时的操作系统并且支持工业厂房中自动化 OEM 的

Time-Sensitive 网络（包括流过滤监管、分时拥塞感知整形和 802.1AS 时间同步等）。

软件系统的总体框图如图 4-1 所示。

OpenIL 不仅拥有网络协议栈、用于配置管理的 Web 服务、脚本工具等一些 IT

的基础架构软件，还有一般来说可作为 Linux 发行版中一部分的实用的系统程序，

除此之外还包含如下工业领域的软件特性：

（ 1 ）对 Unix 的 Xenomai 实时扩展，简化实时操作系统 (RTOS) 移植 ( 如 VxWorks

 

 

 

用户态的 TSN API 以共享库的形式（

libtsn.so ）分布，对开发者提供统一的接

口。 Api 接口均是以 tsn_xx_set, 或 tsn_xx_get 的形式，其中 xx 代表功能缩写。比

如 qbv 功能设置接口： tsn_qbv_set, tsn_qbv_get 。

实现原理是通过 Netlink 套接字与内核的 TSN api 模块进行通信。这是 Linux

通用的一种用户进程与内核进程通信的方式，所以不再赘述。我们同时提供 tsntool

可执行文件进行交互的配置方式， tsntool 就是使用 libtsn.so 实现的。

内核态的 TSN API 作为 kernel 的 Buildin 编译到内核中，在 menuconfig 中配

置是否编译此 TSN 功能接口。这个模块主要提供 tsn_port_register(port, optfunc,

enable) 接口供 switchdev 驱动调用。接口的配置函数最终由回调函数 optfunc 实现。

另一方面，内核态 TSN API 接收 netlink socket 消息（来自用户态 TSN ），解

析后通过 optfunc 函数进行配置，并返回结果给用户。