Linux實(shí)時(shí)搶占補(bǔ)丁的研究與實(shí)踐.pdf

1、本文總結(jié)了過(guò)去兩年作者在擴(kuò)展“Linux實(shí)時(shí)搶占補(bǔ)丁”方面所從事的研究與開(kāi)發(fā)工作，包含了作者對(duì)該項(xiàng)目所作的貢獻(xiàn)。本文在深入分析其實(shí)現(xiàn)原理之后，介紹了其在MIPS(龍芯)平臺(tái)的移植與優(yōu)化，并給出了評(píng)測(cè)結(jié)果與性能分析。
　　 Linux實(shí)時(shí)搶占補(bǔ)丁項(xiàng)目由Ingo Molnar于2006年發(fā)起，旨在整合其他團(tuán)隊(duì)(KURT，RED-Linux，low-latency)的工作，通過(guò)修改Linux讓其支持完全搶占以提供實(shí)時(shí)性能。它不僅提供了

2、POSIX的API，繼承了Linux對(duì)文件系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)和圖形的良好支持，源代碼以GPL協(xié)議發(fā)布，可以白由獲取與修改，有良好的可移植性，目前已支持X86、PowerPC、ARM等平臺(tái)。該項(xiàng)目還在開(kāi)發(fā)中，不支持Linux所支持的所有平臺(tái)，通過(guò)本文的工作，MIPS(龍芯)將得到支持。
　　 本文在調(diào)研該項(xiàng)目研究進(jìn)展與開(kāi)發(fā)趨勢(shì)后，基于其最新源碼對(duì)其實(shí)現(xiàn)原理進(jìn)行了深入學(xué)習(xí)，分析了其低延遲/自愿搶占技術(shù)、搶占技術(shù)、中斷線程化、高精度時(shí)鐘、實(shí)時(shí)

3、調(diào)度策略、臨界區(qū)搶占、優(yōu)先級(jí)繼承等實(shí)時(shí)改造技術(shù)以及Ftrace、Perf等實(shí)時(shí)調(diào)試與優(yōu)化技術(shù)，從而更深入地理解了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的原理與特點(diǎn)。
　　 本文所采用的目標(biāo)平臺(tái)是龍芯處理器，它由中國(guó)設(shè)計(jì)，自第一代于2002年面市以米，已經(jīng)發(fā)展到了第三代。市面上廣泛采用的是第二代的龍芯2F，該處理器采用RISC架構(gòu)，基本兼容MIPS，達(dá)到中等奔四的性能，已應(yīng)用于桌面、上網(wǎng)本、小型服務(wù)器等領(lǐng)域。雖然其功耗低，但是在工業(yè)自動(dòng)化、數(shù)字控制、汽車電