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嵌入式Linux实时调度器配置与验证方法详解

共计 30 章节
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01
实时系统基础
实时系统定义 · 硬实时与软实时区别 · 实时调度器在嵌入式Linux中的角色
实时系统基础实时系统定义
02
Linux内核调度器演进
O(n)调度器 · O(1)调度器 · CFS调度器
Linux内核调度器演进
03
实时调度策略概览
SCHED_FIFO · SCHED_RR · SCHED_DEADLINE
实时调度策略概览SCHED
04
内核配置选项
CONFIG_PREEMPT · CONFIG_PREEMPT_RT · CONFIG_HZ
内核配置选项CONFIG
05
PREEMPT_RT补丁
PREEMPT_RT原理 · 内核锁机制优化 · 中断线程化
PREEMPTRT
06
构建实时内核
下载内核源码 · 应用PREEMPT_RT补丁 · 配置内核选项
构建实时内核下载内核源码
07
实时任务优先级
静态优先级与动态优先级 · 实时优先级范围(0-99) · 优先级继承协议
实时任务优先级静态优先级
08
SCHED_FIFO调度策略
先进先出规则 · 非抢占特性 · 适用场景与风险
SCHEDFIFO
09
SCHED_RR调度策略
时间片轮转 · 时间片长度配置 · 与SCHED_FIFO的对比
SCHEDRR
10
SCHED_DEADLINE调度策略
EDF算法原理 · 运行时间/周期/截止时间参数 · Greedy与Global调度
SCHEDDEADLINE
11
实时任务创建与配置
使用pthread_setsched… · sched_setscheduler… · chrt命令
实时任务创建配置
12
CPU亲和性设置
sched_setaffinity · isolcpus内核参数 · 避免缓存抖动
CPU性设置
13
内存锁定与实时性
mlockall防止页面换出 · mlock与munlock使用 · 大页内存配置
内存锁定实时性
14
中断与软中断管理
中断线程化配置 · irqbalance · 中断亲和性设置
断管理断线程化配置
15
时钟源与定时器
高精度定时器(HRTIMER) · clock_gettime · 定时器精度验证
时钟源定时器
16
实时性能测量工具
cyclictest · rt-tests套件 · hackbench
实时性能测量工具cyclictest
17
cyclictest详解
安装 · 参数配置 · 延迟直方图输出
cyclictest安装
18
ftrace与实时追踪
function tracer · wakeup tracer · preemptirqsoff tra…
ftrace实时追踪
19
perf性能分析
perf stat · perf record · perf sched
perf性能分析
20
实时负载测试
使用stress-ng模拟高负载 · 观察调度延迟变化 · 系统稳定性评估
实时负载测试stress-ng
21
实时调度验证脚本
编写自动化测试脚本 · 记录延迟数据 · 生成报告
实时调度验证脚本编写自动化测试脚…
22
实时系统调优
内核参数调整(/proc/sys/k… · cgroup实时限制 · CPU隔离
实时系统调优proc/sys/k
23
cpuset与cgroup
cpuset.cpus · cpuset.sched_load_… · 实时任务分组管理
cpusetcgroup
24
实时调度器调试
dmesg日志 · sched_debug文件系统 · /proc/schedstat解读
实时调度器调试dmesg
25
常见问题与排查
优先级反转 · 死锁 · 中断延迟过大
常见问题排查
26
优先级反转与解决方案
优先级继承协议(PIP) · 优先级天花板协议(PCP) · rtmutex
优先级反转解决方案
27
实时系统设计模式
双内核模式 · 单内核模式 · 混合模式
实时系统设计模式双内核模式
28
实时调度器在工业控制中的应用
PLC · 机器人控制 · 数据采集系统案例
实时调度器工业控制
29
实时调度器在航空航天中的应用
飞控系统 · 卫星通信 · 导航系统案例
实时调度器航空航天
30
未来趋势与总结
PREEMPT_RT主线化 · Rust for Linux实时支持 · AI与实时调度结合
未来趋势PREEMPT