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实时Linux内核配置与优化指南

共计 30 章节
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01
课程导入
实时Linux的定义 · 应用场景（工业控制 · 航空航天
课程导入Linux
02
实时系统基础
实时性指标（延迟 · 抖动 · 吞吐量）
实时系统基础实时性指标
03
Linux内核实时性现状
标准Linux内核的实时性局限 · PREEMPT_RT补丁的演进历史与…
Linux内核实时性现状
04
内核配置基础
内核源码获取 · 配置工具（menuconfig · xconfig）
内核配置基础内核源码获取
05
实时内核配置选项详解
CONFIG_PREEMPT_RT · CONFIG_HZ · CONFIG_NO_HZ_FULL
实时内核配置选项…CONFIG
06
CPU隔离与亲和性
isolcpus · cpuset · taskset的使用方法
CPU隔离
07
中断与软中断优化
中断线程化 · irqbalance配置 · RPS/RFS
断优化断线程化
08
定时器与时钟源
高精度定时器（hrtimer） · 时钟源选择（TSC · HPET
定时器时钟源
09
调度器配置与调优
实时调度策略（SCHED_FIFO · SCHED_RR） · 优先级设置
调度器配置调优
10
内存管理实时优化
内存锁（mlock） · 避免页面换出 · CMA与实时内存分配
内存管理实时优化mlock
11
文件系统与I/O实时性
实时I/O调度器（deadline · mq-deadline） · O_DIRECT
I/O文件系统
12
网络实时性优化
网络中断合并（NAPI） · busy polling · SO_PRIORITY
网络实时性优化NAPI
13
电源管理与实时性冲突
CPU频率调节（cpufreq） · C-states与P-states对… · 禁用节能策略
电源管理实时性冲突
14
内核跟踪与性能分析工具
ftrace · perf · trace-cmd
内核跟踪性能分析工具
15
实时性测试与基准
cyclictest · rt-tests套件 · hackbench
实时性测试基准
16
实时内核编译与安装
交叉编译与本地编译 · 内核模块编译 · GRUB配置
实时内核编译安装
17
实时内核启动优化
内核命令行参数详解（threadir… · irqaffinity · rcu_nocbs）
实时内核启动优化threadir
18
RCU与实时性
RCU机制对实时性的影响 · CONFIG_RCU_NOCB_CP… · rcu_nocbs参数配置
RCU实时性
19
实时任务编程实践
使用sched_setschedul… · mlockall · 避免页错误
实时任务编程实践sched
20
案例实战
基于PREEMPT_RT的工业控制器… · 从需求分析到最终验证
案例实战PREEMPT
21
案例实战
自动驾驶系统中的实时感知任务 · CPU隔离与调度策略综合调优
案例实战自动驾驶系统
22
案例实战
高精度数据采集系统 · 优化中断延迟与定时器精度 · 实现微秒级抖动
案例实战高精度数据采集系…
23
常见问题与故障排查
实时任务被抢占 · 优先级反转 · 中断延迟异常
常见问题故障排查
24
实时内核与虚拟化
KVM实时优化 · RT虚拟化技术（RT-KVM） · CPU pinning与passth…
实时内核虚拟化
25
实时内核与容器
Docker/Kubernetes中… · cgroup CPU隔离与实时调度
实时内核容器
26
安全与稳定性考虑
实时内核的稳定性风险 · 看门狗配置 · 错误检测与恢复机制
安全稳定性考虑
27
性能调优进阶
使用perf进行热点分析 · 优化临界区 · 减少锁竞争
性能调优进阶perf
28
实时内核的调试技巧
使用kgdb · kprobes · uprobes
实时内核的调试技…kgdb
29
综合项目
设计一个完整的实时Linux系统 · 从硬件选型 · 内核配置
综合项目Linux
30
课程总结与展望
实时Linux的发展趋势（如PREE… · 学习资源推荐 · 社区参与方式
课程总结Linux