基于Linux的實(shí)時(shí)調(diào)度策略的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、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)領(lǐng)域備受重視。但是，Linux面向通用多任務(wù)分時(shí)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想限制了它在實(shí)時(shí)環(huán)境中的應(yīng)用。因此，在具體的實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)其進(jìn)行有效的實(shí)時(shí)改進(jìn)，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。 在分析了Linux內(nèi)核及其調(diào)度策略的基礎(chǔ)上，討論了Linux作為一個(gè)通用操作系統(tǒng)，其調(diào)度原理及核心機(jī)制不利于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)度的主要原因。針對(duì)Linux在實(shí)時(shí)應(yīng)用方

2、面的局限性，比較了幾種典型的Linux實(shí)時(shí)化方案，選擇了具有雙內(nèi)核結(jié)構(gòu)的、解決了Linux內(nèi)核不可搶占問(wèn)題的、有較好的規(guī)范性和可移植性的RTAI(Real-TimeApplicationInterface)作為L(zhǎng)inux實(shí)時(shí)調(diào)度策略的研究平臺(tái)。 通過(guò)對(duì)RTAI所采用的RM(Rate-Monotonic)調(diào)度算法和EDF(EarliestDeadlineFirst)調(diào)度算法的分析，指出了RM算法對(duì)非周期性任務(wù)調(diào)度時(shí)，由于其執(zhí)行間隔

3、不確定，很可能產(chǎn)生系統(tǒng)負(fù)載過(guò)大的情況；而EDF算法由于不能預(yù)先診斷出即將錯(cuò)過(guò)截止期的任務(wù)，從而導(dǎo)致在系統(tǒng)負(fù)載較重或因?yàn)椴糠秩蝿?wù)錯(cuò)過(guò)截止期而導(dǎo)致大量的任務(wù)錯(cuò)過(guò)截止期，引起系統(tǒng)性能急劇下降。針對(duì)RTAI調(diào)度算法的缺陷，選擇最小空閑時(shí)間優(yōu)先調(diào)度算法LLF(LeastLaxityFirst)替換RTAI中原有的EDF調(diào)度算法，并通過(guò)允許空閑時(shí)間反轉(zhuǎn)的策略來(lái)避免頻繁的任務(wù)切換，對(duì)LLF調(diào)度算法存在的顛簸現(xiàn)象進(jìn)行了改進(jìn)。將改進(jìn)后的最小空閑時(shí)間調(diào)度算