基于Linux的實時調(diào)度策略的研究與實現(xiàn).pdf

1、Linux操作系統(tǒng)的源代碼開放、內(nèi)核模塊化設(shè)計及內(nèi)核的高度可裁減性使其在嵌入式實時操作系統(tǒng)領(lǐng)域備受重視。但是，Linux面向通用多任務(wù)分時系統(tǒng)的設(shè)計思想限制了它在實時環(huán)境中的應(yīng)用。因此，在具體的實際應(yīng)用中，對其進行有效的實時改進，以符合嵌入式系統(tǒng)對操作系統(tǒng)實時性能的要求。 在分析了Linux內(nèi)核及其調(diào)度策略的基礎(chǔ)上，討論了Linux作為一個通用操作系統(tǒng)，其調(diào)度原理及核心機制不利于實現(xiàn)實時調(diào)度的主要原因。針對Linux在實時應(yīng)用方

2、面的局限性，比較了幾種典型的Linux實時化方案，選擇了具有雙內(nèi)核結(jié)構(gòu)的、解決了Linux內(nèi)核不可搶占問題的、有較好的規(guī)范性和可移植性的RTAI(Real-TimeApplicationInterface)作為Linux實時調(diào)度策略的研究平臺。 通過對RTAI所采用的RM(Rate-Monotonic)調(diào)度算法和EDF(EarliestDeadlineFirst)調(diào)度算法的分析，指出了RM算法對非周期性任務(wù)調(diào)度時，由于其執(zhí)行間隔

3、不確定，很可能產(chǎn)生系統(tǒng)負載過大的情況；而EDF算法由于不能預(yù)先診斷出即將錯過截止期的任務(wù)，從而導致在系統(tǒng)負載較重或因為部分任務(wù)錯過截止期而導致大量的任務(wù)錯過截止期，引起系統(tǒng)性能急劇下降。針對RTAI調(diào)度算法的缺陷，選擇最小空閑時間優(yōu)先調(diào)度算法LLF(LeastLaxityFirst)替換RTAI中原有的EDF調(diào)度算法，并通過允許空閑時間反轉(zhuǎn)的策略來避免頻繁的任務(wù)切換，對LLF調(diào)度算法存在的顛簸現(xiàn)象進行了改進。將改進后的最小空閑時間調(diào)度算