Linux實時搶占補丁的研究與實踐.pdf

1、本文總結(jié)了過去兩年作者在擴展“Linux實時搶占補丁”方面所從事的研究與開發(fā)工作，包含了作者對該項目所作的貢獻。本文在深入分析其實現(xiàn)原理之后，介紹了其在MIPS(龍芯)平臺的移植與優(yōu)化，并給出了評測結(jié)果與性能分析。
　　 Linux實時搶占補丁項目由Ingo Molnar于2006年發(fā)起，旨在整合其他團隊(KURT，RED-Linux，low-latency)的工作，通過修改Linux讓其支持完全搶占以提供實時性能。它不僅提供了

2、POSIX的API，繼承了Linux對文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和圖形的良好支持，源代碼以GPL協(xié)議發(fā)布，可以白由獲取與修改，有良好的可移植性，目前已支持X86、PowerPC、ARM等平臺。該項目還在開發(fā)中，不支持Linux所支持的所有平臺，通過本文的工作，MIPS(龍芯)將得到支持。
　　 本文在調(diào)研該項目研究進展與開發(fā)趨勢后，基于其最新源碼對其實現(xiàn)原理進行了深入學(xué)習(xí)，分析了其低延遲/自愿搶占技術(shù)、搶占技術(shù)、中斷線程化、高精度時鐘、實時

3、調(diào)度策略、臨界區(qū)搶占、優(yōu)先級繼承等實時改造技術(shù)以及Ftrace、Perf等實時調(diào)試與優(yōu)化技術(shù)，從而更深入地理解了實時操作系統(tǒng)的原理與特點。
　　 本文所采用的目標平臺是龍芯處理器，它由中國設(shè)計，自第一代于2002年面市以米，已經(jīng)發(fā)展到了第三代。市面上廣泛采用的是第二代的龍芯2F，該處理器采用RISC架構(gòu)，基本兼容MIPS，達到中等奔四的性能，已應(yīng)用于桌面、上網(wǎng)本、小型服務(wù)器等領(lǐng)域。雖然其功耗低，但是在工業(yè)自動化、數(shù)字控制、汽車電