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实时Linux内核配置与PREEMPT_RT补丁应用

共计 30 章节

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实时系统概念 · Linux实时性挑战 · PREEMPT_RT项目历史与现状

课程导论实时系统概念

Linux内核源码获取

Git仓库克隆 · 主线内核与稳定内核 · LTS版本选择策略

Linux内核源码获取

PREEMPT_RT补丁获取

RT补丁源码仓库 · 补丁版本与内核版本匹配规则 · 补丁下载验证

内核编译环境搭建

交叉编译工具链安装 · 必要依赖包（flex/bison/l… · 环境变量配置

内核编译环境搭建交叉编译工具链安…

内核配置基础

make menuconfig界面导… · 配置项搜索技巧 · .config文件结构解析

内核配置基础make

PREEMPT_RT核心配置

General setup -> P… · Fully Preemptible…

时钟与定时器配置

High Resolution Ti… · NO_HZ · Tickless系统配置

时钟定时器配置

中断处理配置

IRQ Threading · Force Threaded IRQ · 中断亲和性设置

断处理配置IRQ

RCU与锁机制配置

RCU实现选择（Tree/Preem… · Spinlock与Mutex的RT行…

RCU锁机制配置

内存管理配置

RT内核内存分配器选择（SLUB/S… · CMA连续内存分配器 · ZONE_DMA配置

内存管理配置RT

调度器配置

CFS调度器参数 · RT调度策略（SCHED_FIFO/… · 带宽管理

调度器配置CFS

网络栈实时性配置

网络中断线程化 · NAPI轮询配置 · QoS与流量整形

网络栈实时性配置网络

文件系统与块设备配置

I/O调度器选择（BFQ/Kyber… · O_DIRECT支持 · 页缓存策略

文件系统块设备配置

电源管理配置

CPU频率调节器（Governor） · CPU空闲状态管理 · Runtime PM配置

电源管理配置CPU

Trace与调试配置

Ftrace · Tracepoints · Kprobes

Trace调试配置

内核编译与安装

make命令参数详解 · 模块编译与安装 · 内核镜像安装

内核编译安装

RT补丁应用实战

patch命令使用 · 补丁冲突解决 · 补丁应用验证（git am vs p…

RT补丁应用实战

内核启动参数配置

isolcpus · nohz_full · rcu_nocbs

内核启动参数配置isolcpus

实时性测试工具

Cyclictest安装与使用 · Hackbench压力测试 · Schbench调度延迟测试

实时性测试工具Cyclictest

延迟测量与分析

中断延迟 · 调度延迟 · 上下文切换开销测量方法

延迟测量分析

用户空间实时编程

sched_setscheduler · mlockall · 内存锁页

用户空间实时编程sched

实时线程设计

线程优先级分配 · 栈大小优化 · 避免动态内存分配

实时线程设计线程优先级分配

锁与同步机制

RT互斥锁 · 读写锁 · 条件变量

避免优先级反转

优先级继承协议 · 优先级天花板协议 · RT-mutex实现

避免优先级反转优先级继承协议

实时系统性能调优

CPU隔离 · 中断亲和性 · 内存带宽控制

实时系统性能调优CPU

常见问题诊断

内核oops分析 · 死锁检测（Lockdep） · 软锁/硬锁检测

常见问题诊断oops

PREEMPT_RT在嵌入式系统中的应用

树莓派RT内核构建 · BeagleBone Black实时…

PREEMPT_RT在工业控制中的应用

EtherCAT主站实时性配置 · PLC运行时环境优化

PREEMPT_RT在音频处理中的应用

JACK音频服务器配置 · 低延迟音频驱动优化

课程总结与展望

PREEMPT_RT主线化进展 · 未来实时Linux发展方向 · 进一步学习资源

课程总结PREEMPT