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Xenomai实时Linux扩展双内核架构开发

共计 30 章节

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Xenomai实时Linux扩展的定… · 双内核架构概述 · 学习路径与目标

课程导入Xenomai

实时系统基础

实时操作系统概念 · 硬实时与软实时区别 · 实时性能指标（延迟

实时系统基础实时操作系统概念

Linux实时性局限

标准Linux内核调度延迟 · 中断处理 · 内核抢占机制及其对实时应用的不足

Linux实时性局限

双内核架构原理

Adeos/I-pipe域机制 · Xenomai与Linux内核共存方… · 实时域与普通域切换

双内核架构原理Adeos/I-pipe

Xenomai版本演进

Xenomai 2.x与3.x差异 · Mercury与Cobalt内核模式 · 选择合适版本

Xenomai版本演进

开发环境搭建

宿主机与目标机配置 · 交叉编译工具链 · 内核补丁与Xenomai源码获取

开发环境搭建宿主机

内核编译与安装

配置Xenomai内核选项 · 编译实时内核 · 启动参数与引导配置

内核编译安装

Xenomai用户空间库

libcobalt · libalchemy · libtrank等库的功能与使用场景

Xenomai用户空间库

实时任务创建

使用rt_task_create · rt_task_start等API创…

实时任务创建rt

任务调度与优先级

Xenomai调度策略（FIFO · RR） · 优先级继承

任务调度优先级

实时任务同步

互斥锁（rt_mutex） · 信号量（rt_sem） · 条件变量（rt_cond）的使用

实时任务同步rt

实时任务通信

消息队列（rt_mq） · 共享内存 · 管道（rt_pipe）的实现与比较

实时任务通信rt

中断处理与实时性

在Xenomai中处理中断 · 中断线程化 · 与Linux中断的交互

断处理实时性

时钟与定时器

高精度时钟 · rt_timer · 周期任务实现

时钟定时器

实时内存分配（rt_malloc） · 内存锁定 · 避免页面错误

实时与Linux交互

使用rtdm接口 · Xenomai与Linux进程通信 · 共享内存机制

RTDM驱动开发

RTDM框架 · 编写实时设备驱动 · 注册与回调函数

RTDM驱动开发

RTnet协议栈 · 实时以太网通信 · 与标准网络栈共存

实时网络RTnet

性能测试与基准

使用latency测试工具 · cyclictest · 分析实时性能数据

性能测试基准

调试与优化

使用Xenomai调试工具 · gdb与实时任务调试 · 常见性能瓶颈分析

常见问题与解决

任务超时 · 优先级反转 · 中断延迟异常

常见问题解决

与PREEMPT_RT对比

Xenomai双内核与PREEMPT… · 适用场景选择

多核实时处理

SMP支持 · CPU隔离 · 实时任务在多核上的分配与负载均衡

多核实时处理SMP

电源管理与实时性

CPU频率调节 · 低功耗模式对实时性的影响及应对策略

电源管理实时性

虚拟化与容器

Xenomai在虚拟化环境中的挑战 · 与实时虚拟机（RT-VM）集成

虚拟化容器

基于Xenomai的机器人运动控制 · 数据采集系统或工业控制案例

项目实战Xenomai

Xenomai与FPGA协同 · GPIO实时控制 · 复杂实时系统设计

进阶主题Xenomai

社区与生态

Xenomai社区资源 · 文档 · 邮件列表

设计一个完整的实时应用 · 从需求分析 · 架构设计

综合项目设计一个完整的实…

核心知识回顾 · 常见误区 · 未来发展趋势与学习建议

课程总结核心知识回顾