论文摘要
作为类UNIX操作系统，Linux操作系统除了保持UNIX稳定、高效等优势之外，系统自身的功能更是不断发展、日益成熟。相对于其他操作系统而言，Linux可以按照需要修改源代码，并且具有支持多种硬件平台、功能可剪裁等诸多优点，在实时领域内也有着广泛的潜在应用前景。Linux设计之初并没有过多关注系统实时性的问题，因此在将2.4内核或早期版本的Linux应用到实时领域中，由于延迟时间过长均无法满足实时应用的需要。为此一些针对2.4及更早版本内核的修改工作得到了众多Linux程序员及研究机构的支持，这些工作对提高Linux的实时性都有积极的推动作用。在最新的2.6内核中，实时性能的大幅提高更是令Linux的发展步入了全新的时代。本文首先简单分析了2.4及2.6内核，选取了不同的实时性测量方法及系统负载，在此基础上试验了改进2.4内核实时性的几种权威方法，证实了所选测量方法的正确性以及系统负载的合理性，并借鉴这些改进方法，明确了进一步提高2.6内核实时性的基本方向。区别于众多增强Linux实时性能的方法，本文在研究提高2.6内核实时性的方法时，同时从整体与局部两种角度探讨增强实时性的方法，不同于常规修改、删减内核源代码以提高实时性的途径，本文将视角转移至内核外部，通过编写抢占模块进行实时抢占的新思想，进一步提高2.6内核的实时性能。同时本文结合新版内核的全新特性，从内核的新功能中探寻实时性的改进方法。实验显示，在同等负载条件下，这些方法均不同程度的提高了Linux的实时性能。