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实时Linux内核抢占性能调优与参数配置详解

共计 30 章节
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01
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(RTOS)与通用操作系…
实时系统概述实时系统定义
02
Linux内核抢占模型
Linux内核的发展史 · O(1)调度器 · CFS调度器
Linux内核抢占模型
03
抢占模式分类
低延迟桌面配置(Preempt Vo… · 低延迟嵌入式配置(Preempt L… · 完全抢占内核(Preempt RT…
抢占模式分类Preempt
04
PREEMPT_RT补丁详解
PREEMPT_RT项目历史 · 核心特性（中断线程化 · 自旋锁可抢占
PREEMPTRT
05
内核配置与编译
获取内核源码 · 配置PREEMPT_RT选项 · 使用menuconfig配置抢占模型
内核配置编译
06
实时调度策略
SCHED_FIFO · SCHED_RR · SCHED_DEADLINE的原理
实时调度策略SCHED
07
实时优先级与nice值
静态优先级 · 动态优先级 · nice值对CFS的影响
nice实时优先级
08
CPU亲和性与隔离
taskset命令 · cpuset cgroup · isolcpus内核参数
CPU隔离
09
中断亲和性与线程化
IRQ affinity设置 · /proc/irq/目录 · 中断线程化(threadirqs)参…
断亲线程化
10
高精度定时器(HRT)
hrtimer机制 · 与传统timer_list的区别 · 配置CONFIG_HIGH_RES_…
HRT高精度定时器
11
自旋锁与互斥锁优化
PREEMPT_RT下的自旋锁变为可… · rt_mutex · futex机制
自旋锁互斥锁优化
12
优先级反转与优先级继承
优先级反转问题场景 · 优先级继承协议(PIP) · 优先级天花板协议(PCP)
优先级反转优先级继承
13
RCU(Read-Copy-Update)在实时内核中的优化
RCU基本原理 · 可抢占RCU(PREEMPT_RCU… · SRCU
RCURead-Copy-Up…
14
内存管理实时优化
页面分配器 · slab分配器 · 内存碎片化
内存管理实时优化页面分配器
15
DMA与缓存一致性
DMA缓冲区分配 · 缓存一致性协议 · 避免DMA导致的中断延迟
DMA缓存一致性
16
电源管理与实时性
cpuidle · cpufreq调速器(perform… · C-states与P-states对…
电源管理实时性
17
内核抢占点分析
preempt_count · need_resched标志 · 抢占点分布
内核抢占点分析preempt
18
ftrace与实时性能分析
ftrace配置 · function_graph跟踪器 · irqsoff/preemptoff…
ftrace实时性能分析
19
perf工具与延迟测量
perf stat · perf record · perf sched
perf工具
20
cyclictest与实时基准测试
cyclictest安装与使用 · 理解最小/最大/平均延迟 · 设置测试参数(优先级
cyclictest实时基准测试
21
实时内核参数sysctl调优
kernel.sched_rt_ru… · kernel.sched_rt_pe… · kernel.sched_migra…
sysctl实时内核参数
22
cgroup与实时资源隔离
cpu cgroup · cpuset cgroup · rt调度组
cgroup实时资源隔离
23
NUMA架构下的实时优化
NUMA节点与内存访问延迟 · numactl命令 · mbind系统调用
NUMA架构下的实时优化
24
网络栈实时优化
NAPI · 中断合并(Coalescing) · RPS/RFS
网络栈实时优化NAPI
25
存储栈实时优化
块层多队列(blk-mq) · I/O调度器选择(none/mq-d… · O_DIRECT
存储栈实时优化blk-mq
26
图形与显示实时优化
DRM/KMS · 原子模式设置 · Page Flip
图形显示实时优化
27
虚拟化环境下的实时性
KVM实时优化 · vCPU pinning · 透传设备(PCI passthrou…
虚拟化环境下的实…KVM
28
实时系统调试与故障排查
内核Oops分析 · kdump与crash工具 · lockdep检测死锁
实时系统调试故障排查
29
实时系统安全与稳定性
看门狗(watchdog) · softlockup/hardloc… · RT任务内存锁定(mlockall)
实时系统安全稳定性
30
综合案例实战
构建一个实时音频处理系统 · 配置PREEMPT_RT内核 · 设置SCHED_FIFO优先级
综合案例实战构建一个实时音频…