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PREEMPT_RT实时内核配置部署与性能优化

共计 30 章节

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实时系统概述

实时系统定义 · 硬实时与软实时区别 · 实时操作系统关键指标（延迟

实时系统概述实时系统定义

Linux内核实时性挑战

Linux内核非实时性根源（大内核锁 · 中断关闭 · 自旋锁）

Linux内核实时性挑战

PREEMPT_RT补丁简介

PREEMPT_RT项目历史 · 社区维护现状 · 主要设计目标与核心理念

PREEMPT_RT补丁架构

补丁整体架构图 · 关键子系统（中断线程化 · 可抢占内核锁

内核抢占模型对比

PREEMPT_NONE · PREEMPT_VOLUNTARY · PREEMPT

内核抢占模型对比PREEMPT

中断线程化机制

中断线程化原理 · irq_thread与softirq… · 中断延迟降低方法

断线程化机制断线程化原理

可抢占内核锁

自旋锁与mutex的RT改造 · raw_spinlock与rt_mu… · 锁优先级继承

可抢占内核锁mutex

高精度定时器与时钟源

hrtimer架构 · clockevent设备 · PREEMPT_RT下的定时器精度保…

高精度定时器时钟源

RCU在PREEMPT_RT中的适配

RCU抢占问题 · SRCU与Tree RCU的RT优化 · 可抢占RCU读侧临界区

内核抢占点配置

抢占点定义 · 抢占点插入策略 · 抢占点对系统性能的影响分析

内核抢占点配置抢占点定义

内核配置选项详解

CONFIG_PREEMPT_RT · CONFIG_PREEMPT_RT_… · 相关依赖配置项

内核配置选项详解CONFIG

内核编译与补丁应用

获取PREEMPT_RT补丁源码 · 打补丁步骤 · 内核编译配置与构建

内核编译补丁应用

实时内核启动参数

isolcpus · nohz_full · rcu_nocbs

实时内核启动参数isolcpus

实时任务调度策略

SCHED_FIFO · SCHED_RR · SCHED_DEADLINE调度策略…

实时任务调度策略SCHED

优先级反转与优先级继承

优先级反转场景分析 · 优先级继承协议实现 · RT-mutex解决机制

优先级反转优先级继承

实时性能测试工具

cyclictest · rt-tests套件 · hackbench

实时性能测试工具cyclictest

实时性能基准测试

延迟分布直方图分析 · 最大延迟与平均延迟测量 · 抖动评估方法

实时性能基准测试延迟分布直方图分…

实时系统调试技巧

ftrace跟踪抢占点 · trace-cmd分析调度延迟 · printk与动态调试

实时系统调试技巧ftrace

内存管理实时优化

页分配器延迟 · slab分配器RT适配 · 内存锁与实时性权衡

内存管理实时优化页分配器延迟

设备驱动实时化

中断线程化驱动改造 · DMA缓冲区管理 · 驱动中的锁替换策略

设备驱动实时化断线程化驱动改造

网络栈实时优化

NAPI线程化 · 网络软中断改造 · 实时网络协议栈配置

网络栈实时优化NAPI

文件系统实时考量

EXT4/XFS的RT适配 · 日志同步延迟 · O_DIRECT与实时I/O

文件系统实时考量EXT4/XFS

虚拟化与实时性

KVM实时虚拟化 · vCPU线程化 · RT Guest配置与性能隔离

虚拟化实时性

多核实时负载均衡

CPU亲和性设置 · 负载均衡策略 · 隔离核与housekeeping核划…

多核实时负载均衡CPU

实时系统功耗管理

动态频率调整与实时性冲突 · C-state控制 · 延迟容忍度配置

实时系统功耗管理动态频率调整

工业控制场景实践

PLC实时控制 · 运动控制周期任务 · EtherCAT主站实时配置

工业控制场景实践PLC

音频处理场景实践

JACK音频服务器实时配置 · 低延迟音频路径 · xrun避免策略

音频处理场景实践JACK

机器人操作系统（ROS2）实时化

ROS2实时节点配置 · DDS实时传输 · executor优化

ROS2机器人操作系统

PREEMPT_RT常见问题排查

内核oops分析 · 死锁检测 · 优先级反转定位

PREEMPT_RT未来演进

Linux内核主线实时化进展 · PREEMPT_RT v5.x/v6… · 社区路线图