Linux動態(tài)調(diào)度算法的研究與改進.pdf

1、實時操作系統(tǒng)是近年來研究的一個熱點，目前的實時操作系統(tǒng)廣泛應用于國防、工業(yè)自動控制、通信等領域，越來越多的應用也對時間提出了更高的要求，這就需要有能夠滿足實時性的操作系統(tǒng)作為應用的支撐。同時，隨著開源項目的興起，作為典型代表的Linux得到了迅速普及和發(fā)展，己成長為穩(wěn)定的、性能優(yōu)秀的操作系統(tǒng)。雖然Linux只是作為一個通用分時操作系統(tǒng)而開發(fā)的，但是出于Linux自身的特點，基于Linux開發(fā)一個開放的、標準的、高效廉價的實時操作系統(tǒng)是完

2、全可行的，如何增強Linux的實時性成為目前實時操作系統(tǒng)研究的一個重點。 Linux家族中，2.6內(nèi)核自2003年底發(fā)布以來，己經(jīng)被大量測試和實際應用證明其是一個高效穩(wěn)定的內(nèi)核。相比2.4內(nèi)核，2.6采用了一些新技術，例如，可搶占式內(nèi)核和O(1)調(diào)度算法等，使得系統(tǒng)實時性有了很大提高，盡管Linux 2.6仍然不是一個實時內(nèi)核，但是這些已有的優(yōu)秀的改進以及其他相關的背景卻為Linux實時化工作提供很好的平臺，而在此基礎上進行研究

3、和改進也更加有可能進一步提高系統(tǒng)的實時性。 在經(jīng)過對Linux2.6內(nèi)核仔細和深入的分析后，我們決定從Linux的調(diào)度系統(tǒng)著手，因為新的O(1)調(diào)度算法使得進程運行時間片的重新分配更及時，并且普通進程的動態(tài)優(yōu)先級的計算過程更簡單，計算時機更分散，調(diào)度時機更寬松，調(diào)度流程更簡單，所有這些改進都很大程度上提高了調(diào)度器的實時性能。但是通過分析我們發(fā)現(xiàn)其在實時性方面仍然存在不足，就是實時進程的動態(tài)優(yōu)先級實際上是“靜態(tài)”的，一經(jīng)設定便不

4、再修改，這就大大影響了實時性能。因此在上述分析和研究的基礎上，本文將優(yōu)秀的動態(tài)調(diào)度算法LLF引入Linux2.6內(nèi)核，將之與原系統(tǒng)的調(diào)度算法有效統(tǒng)一，實時進程的動態(tài)優(yōu)先級隨時間動態(tài)改變，并在此基礎上修改了相關函數(shù)和調(diào)度流程，使得新系統(tǒng)可以具有更好的實時調(diào)度能力，以進一步支持具有實時要求的應用。 在內(nèi)核修改編譯后，我們在新內(nèi)核的基礎上進行了相關測試并與修改前內(nèi)核進行比較，結果證明修改后的內(nèi)核實時性能有了一定的提高，并且，相比較以往