基于Linux內(nèi)核的實(shí)時(shí)調(diào)度機(jī)制的研究和實(shí)現(xiàn).pdf

1、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)在當(dāng)前的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，越來(lái)越引起人們的重視。Linux操作系統(tǒng)的源代碼開(kāi)放、內(nèi)核模塊化設(shè)計(jì)及內(nèi)核的高度可裁減性使其在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)研究領(lǐng)域備受重視。但其面向通用多任務(wù)分時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想限制了Linux在實(shí)時(shí)運(yùn)算中的應(yīng)用，必須進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)擴(kuò)展，以符合嵌入式系統(tǒng)對(duì)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能的要求。 本文基于Linux2.6.11內(nèi)核，介紹了進(jìn)程調(diào)度的相關(guān)概念，重點(diǎn)分析了2.6版本內(nèi)核的調(diào)度算法和調(diào)度策略，并總結(jié)了其在

2、嵌入式實(shí)時(shí)應(yīng)用中的改進(jìn)和不足。針對(duì)Linux實(shí)時(shí)調(diào)度策略單一的缺陷，提出了在實(shí)時(shí)系統(tǒng)中支持多種調(diào)度策略以及任務(wù)類(lèi)型的面向應(yīng)用調(diào)度機(jī)制的方案。主要工作為： 1.給出了該調(diào)度機(jī)制的基本思想及總體框架，通過(guò)把調(diào)度過(guò)程分為兩個(gè)階段，將調(diào)度器的篩選和具體的調(diào)度分開(kāi)來(lái)，使多種調(diào)度策略都得到支持。相對(duì)于只對(duì)一種調(diào)度策略提供支持的方案，拓展了系統(tǒng)的可使用范圍。 2.在分析幾種流行的實(shí)時(shí)Linux方案之后，引入RTAI作為實(shí)現(xiàn)面向應(yīng)用調(diào)度

3、機(jī)制的平臺(tái)，設(shè)計(jì)了調(diào)度機(jī)制實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)接口，并實(shí)現(xiàn)了RM調(diào)度器和EDF調(diào)度器，使RTAI提供對(duì)單調(diào)速率算法和最早時(shí)限優(yōu)先算法的支持。 3.搭建了實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)Linux和RTAI進(jìn)行了中斷延遲時(shí)間測(cè)試和上下文切換時(shí)間測(cè)試，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較，最后對(duì)面向應(yīng)用的調(diào)度機(jī)制進(jìn)行了測(cè)試驗(yàn)證，檢驗(yàn)了其正確性。 本文所提出的面向應(yīng)用的調(diào)度機(jī)制，既增強(qiáng)了標(biāo)準(zhǔn)Linux內(nèi)核的實(shí)時(shí)性，又為各種不同的實(shí)時(shí)任務(wù)環(huán)境提供了一種通用解決