嵌入式linux2.6的實時化分析與改進

1、分類號：——U DC ：——／／l l f l l l r l l l l l l f f l l J l l l l l l [ 1 l l l l l l U r t l ／l l l l l fJ l l ／Y 1 4 3 8 1 8 7密級：—— 編號：——工學(xué)碩士學(xué)位論文嵌入式L i n u x 2 ．6 的實時化分析與改進碩士研究生：張磊指導(dǎo)教師 ：馬光勝教授學(xué)位級別 ：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)所在單位 ：計算機科

2、學(xué)與技術(shù)學(xué)院論文提交日期：2 0 0 8 年1 2 月論文答辯日期：2 0 0 9 年1 月學(xué)位授予單位：哈爾濱工程大學(xué)A b s t r a c tA m o n g m a i no p e ns o u r c es o f l w a r e s ，L i n u xi s q u i c k l ye n t e r i n gt h er e a l - t i m ec o n t r o l f i e l d w i

3、t ho p e nk e r n e ls o u r c e c o d e s ，s t a b l ep e r f o r m a n c e ，U N I Xc o m p a t i b i l i ty , m u l t i p l e p r o c e s s e s a p p l i c a b i l i t y , g r e a t n e t w o r k c a p a b i l i t i e

4、s ，h i g h s e c u r i t y a n dp r u n e dk e r n e l ．B u ta sa g e n e r a l O S ，i t sd e s i g nr u l ei ss a t i s f y i n g a l m o s tu s e r ，n o tf o re m b e d d e d r e a l ．t i m ea p p l i c a t i o n ．A l

5、t h o u g h 2 ．6k e r n e lh a sm a d e m u c h i m p r o v e m e n tt h a n 2 ．4 k e r n e l i n s u p p o r t i n g t h e r e a l —t i m e p r o c e s s w i t h P O S I X c o m p l i a n tr e a l —t i m ef u n c t i o

6、n ，m u l t i t h r e a d ，m u l t i t a s k s ，p r e e m p t i v e k e r n e l ，O ( 1 ) s c h e d u l i n ga l g o f it h m ，i t sr e a l ．t i m ec a p a b i l i t yi sv e r yp o o r a n d c a n n o t e n s u r et h er e

7、 s p o n s et i m eo f r ea 1 ．t i m et a s k ．T h i st h e s i sm a i n l yd i s c u s s e st h er e s e a r c ha n di m p l e m e n to fL i n u x 2 ．6 h a r dp e r f o r m a n c ei no r d e r t om e e tt h e n e e d si

8、 n e m b e d d e df i e l d ．I t a n a l y z e sL i n u x 2 ．6k e r n e l ，e s p e c i a l l yp r o c e s ss c h e d u l e rm e c h a n i s m ，i n t e r r u p tm e c h a n i s m ，p r e e m p t i v ek e r n e l ，t i m e r

9、m e c h a n i s m ．O nt h i sb a s i s ，i t p u to nt h r e e p r o g r a m sa c c o r d i n gt ot h es h o r t a g eo fp o o r r e a l —t i m e ．F i r s t l y ，t h et h r e a d e di n t e r r u p ti s p i c k e do u tf

10、o rh e a v yn e t w o r k l o a d a n dI ／O l o a di ns y s t e m ．S e c o n d l y ，A st h ei m p r o v e m e n ts o l u t i o n ，T h ec l a s s i c a l d y n a m i c r e a l ．t i m e s c h e d u l i n g a l g o r i t h

11、m —一L L F ( 1 e a s t l a x i t y f i r s t )a l g o r i t h mi si n t r o d u c e da st o t h ep r o b l e m o f H n u x 2 ．6k e r n e ll a c k i n gi nr e a l —t i m es c h e d u l i n ga l g o r i t h m sa n dp o l i

12、c i e s i nt h es c h e d u l e rm e c h a n i s m ，w h i c he n h a n c e st h e s y s t e m ’S r e a l ．t i m e s c h e d u l e rc a p a b i l i t y a s w e l l a s m a i n t a i n s t h e o r i g i n a lO ( 1 ) s c h

13、e d u l i n gc h a r a c t e r i s t i c ．T h i r d l y ，a st ot h es h o r t a g eo fL i n u x 2 ．6k e r n e l ’St o ol a r g et i m e rg r a n u l a r i t yi nt i m e r m e c h a n i s m ，O n e —s h o tM o d e i s i n

14、t r o d u c e di nL i n u x2 ．6t i m e r f r o mt h ep r i n c i p l eo f t i m e rm e c h a n i s m i m p r o v e m e n t i nK u r t —L i n u x ．T h en e wt i m e r m e c h a n i s m i s i m p l e m e n t e d s k i l l

15、f u l l y f o r t h e c o m b i n a t i o no f L L Fa l g o r i t h ma n d t h e o n e ．s h o tm o d e ．T h en e w t i m e rm e c h a n i s mm a k e st h es y s t e mr e a c h e dt h e m i c r o s e c o n d l e v e lt i