基于Linux內(nèi)核的實時調(diào)度機制的研究和實現(xiàn).pdf

1、實時操作系統(tǒng)在當(dāng)前的各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，越來越引起人們的重視。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)研究領(lǐng)域備受重視。但其面向通用多任務(wù)分時系統(tǒng)的設(shè)計思想限制了Linux在實時運算中的應(yīng)用，必須進行有效的實時擴展，以符合嵌入式系統(tǒng)對操作系統(tǒng)實時性能的要求。 本文基于Linux2.6.11內(nèi)核，介紹了進程調(diào)度的相關(guān)概念，重點分析了2.6版本內(nèi)核的調(diào)度算法和調(diào)度策略，并總結(jié)了其在

2、嵌入式實時應(yīng)用中的改進和不足。針對Linux實時調(diào)度策略單一的缺陷，提出了在實時系統(tǒng)中支持多種調(diào)度策略以及任務(wù)類型的面向應(yīng)用調(diào)度機制的方案。主要工作為： 1.給出了該調(diào)度機制的基本思想及總體框架，通過把調(diào)度過程分為兩個階段，將調(diào)度器的篩選和具體的調(diào)度分開來，使多種調(diào)度策略都得到支持。相對于只對一種調(diào)度策略提供支持的方案，拓展了系統(tǒng)的可使用范圍。 2.在分析幾種流行的實時Linux方案之后，引入RTAI作為實現(xiàn)面向應(yīng)用調(diào)度

3、機制的平臺，設(shè)計了調(diào)度機制實現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)接口，并實現(xiàn)了RM調(diào)度器和EDF調(diào)度器，使RTAI提供對單調(diào)速率算法和最早時限優(yōu)先算法的支持。 3.搭建了實驗平臺，對標(biāo)準(zhǔn)Linux和RTAI進行了中斷延遲時間測試和上下文切換時間測試，并對實驗結(jié)果進行比較，最后對面向應(yīng)用的調(diào)度機制進行了測試驗證，檢驗了其正確性。 本文所提出的面向應(yīng)用的調(diào)度機制，既增強了標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核的實時性，又為各種不同的實時任務(wù)環(huán)境提供了一種通用解決