在电力系统以及其他的工业控制领域，实时操作系统具有广阔的应用前景。传统的实时操作系统由于相对高昂的费用和应用程序的相对缺乏，限制了自身的应用范围。作为一个开源操作系统，Linux在服务器和桌面端积累的应用优势和免费的特性，为自身进入嵌入式实时操作系统领域铺平了道路。但作为通用操作系统开发的Linux却在实时性能上有固有的缺陷。本文通过对Linux系统的分析，说明了Linux不能达到实时性的原因。在对比了三类Linux实时化改进方案后，选择了双内核的Xenomai作为主要研究对象，分析了Xenomai对为了应对实时任务所作出的改进。分别在x86和ARM两种嵌入式平台上，基于Xenomai对Linux进行了实时化改造和可用性测试。在项目来源企业毫秒级任务响应时限的前提下，针对Xenomai的实时任务处理方式设计了一种应用测试模型。在该测试模型的实现中使用Xenomai的实时API，完成了典型实时驱动以及其它测试程序的编写，测试并验证了Xenomai的实时性能。为了满足实时网络通信的要求，通过对Xenomai下实时网络应用RTnet的研究，使用RTnet对Linux进行了网络实时化改造。通过与普通Linux的对比测试，验证了Xenomai的网络实时性能。本文关于Linux内核实时性和网络实时性的研究工作，为采用Linux操作系统的工业应用提供了有效的实时化改进途径。