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PREEMPT_RT实时系统部署与调度延迟调优

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(RTOS)与通用操作系…

实时系统概述实时系统定义

Linux实时性挑战

Linux内核的调度延迟来源 · 中断屏蔽 · 自旋锁

Linux实时性挑战

PREEMPT_RT补丁简介

PREEMPT_RT项目历史 · 主要目标 · 与主线内核的关系

PREEMPT_RT内核编译

获取源码 · 应用补丁 · 内核配置选项详解(如CONFIG_P…

内核抢占模型对比

PREEMPT_NONE · PREEMPT_VOLUNTARY · PREEMPT

内核抢占模型对比PREEMPT

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

实时优先级与优先级反转

优先级继承协议 · 优先级天花板协议 · 在PREEMPT_RT中的实现机制

实时优先级优先级反转

中断线程化

中断线程化原理 · irqthreads配置 · 中断延迟优化

断线程化断线程化原理

软中断与tasklet线程化

软中断与tasklet在PREEMP… · ksoftirqd的作用

tasklet线程化

自旋锁与互斥锁

自旋锁在PREEMPT_RT中变为可… · rt_mutex · raw_spinlock的使用场景

自旋锁互斥锁

RCU在实时内核中的适配

RCU(Read-Copy-Upda… · 可抢占RCU · SRCU

RCU实时内核

高精度定时器

hrtimer原理 · 与标准定时器对比 · 在实时应用中的配置与使用

高精度定时器hrtimer

时钟源与时钟事件设备

clocksource · clockevent设备选择 · TSC与HPET对实时性的影响

时钟源时钟事件设备

内核参数sysctl配置

kernel.sched_rt_ru… · kernel.sched_rt_pe… · kernel.sched_rr_ti…

sysctl内核参数

cgroups实时调度组

cpu.rt_runtime_us · cpu.rt_period_us配置 · 实时任务分组管理

cgroups实时调度组

CPU隔离与亲和性

isolcpus内核启动参数 · taskset命令 · cpuset cgroup隔离CPU…

NO_HZ与dynticks

CONFIG_NO_HZ_FULL配… · 减少定时器中断对实时任务的影响 · 全动态时钟模式

页面分配与实时性

GFP_ATOMIC与GFP_KER… · 内存分配延迟 · 实时内存锁(mlock)的使用

页面分配实时性

文件系统与I/O实时性

O_DIRECT · O_SYNC · 实时I/O调度器(deadline/…

I/O文件系统

网络栈实时性优化

NAPI轮询 · 中断合并 · 实时网络协议栈配置

网络栈实时性优化NAPI

实时性能测试工具

cyclictest · hackbench · rt-tests套件

实时性能测试工具cyclictest

cyclictest详解

安装 · 参数含义(-p -i -n -l) · 输出解读

cyclictest安装

实时系统调优方法论

确定延迟目标 · 测量基线 · 逐步调整参数

实时系统调优方法…确定延迟目标

典型实时应用场景

工业控制(PLC) · 机器人操作系统(ROS2) · 音频处理(JACK)

典型实时应用场景PLC

Xenomai与PREEMPT_RT对比

双内核方案与单内核方案架构差异 · API兼容性 · 性能特点

实时内核调试技巧

ftrace跟踪调度延迟 · trace-cmd使用 · lockdep检测死锁

实时内核调试技巧ftrace

实时系统安全与稳定性

实时任务看门狗 · 栈溢出检测 · 优先级反转预防

实时系统安全稳定性

容器与实时性

Docker/Kubernetes中… · CPU pinning · 实时cgroup传递

容器实时性

实时内核启动参数详解

isolcpus · nohz_full · rcu_nocbs

实时内核启动参数…isolcpus

综合实战案例

从零构建一个低延迟实时音频处理系统 · 包含内核编译 · 参数配置

综合实战案例从零构建一个低延…