摘要：

实时操作系统在当前的各个领域得到广泛应用,越来越引起人们的重视。Linux操作系统的源代码开放、内核模块化设计及内核的高度可裁减性使其在嵌入式实时操作系统研究领域备受重视。但其面向通用多任务分时系统的设计思想限制了Linux在实时运算中的应用,必须进行有效的实时扩展,以符合嵌入式系统对操作系统实时性能的要求。 本文基于Linux 2.6.11内核,介绍了进程调度的相关概念,重点分析了2.6版本内核的调度算法和调度策略,并总结了其在嵌入式实时应用中的改进和不足。针对Linux实时调度策略单一的缺陷,提出了在实时系统中支持多种调度策略以及任务类型的面向应用调度机制的方案。主要工作为: 1.给出了该调度机制的基本思想及总体框架,通过把调度过程分为两个阶段,将调度器的筛选和具体的调度分开来,使多种调度策略都得到支持。相对于只对一种调度策略提供支持的方案,拓展了系统的可使用范围。 2.在分析几种流行的实时Linux方案之后,引入RTAI作为实现面向应用调度机制的平台,设计了调度机制实现的数据结构和函数接口,并实现了RM调度器和EDF调度器,使RTAI提供对单调速率算法和最早时限优先算法的支持。 3.搭建了实验平台,对标准Linux和RTAI进行了中断延迟时间测试和上下文切换时间测试,并对实验结果进行比较,最后对面向应用的调度机制进行了测试验证,检验了其正确性。 本文所提出的面向应用的调度机制,既增强了标准Linux内核的实时性,又为各种不同的实时任务环境提供了一种通用解决方案,对Linux在各种嵌入式实时应用具用十分重要的意义。

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linux内核实时调度,基于Linux内核的实时调度机制的研究和实现相关推荐

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