嵌入式Linux2.6内核实时调度研究及移植

摘要

在各种嵌入式操作系统当中，Linux系统由于具有良好的开源性，可移植、可裁剪以及安全稳定和强大的网络功能等优点，使得Linux系统在嵌入式领域取得了巨大的发展。但是，Linux是一种分时的操作系统，对实时性的支持存在着严重的不足。
　　 本文结合实验室国家项目《无线局域网可视电话技术规范》的性能要求和WVphone系统的实时性需求，详细分析嵌入式Linux2.6内核对进程调度策略、调度机制的基本原理，并指出实时调度算法SCHED_FIFO和SCHED_RR的缺点：1、产生进程的饥饿现象；2、不支持实时进程优先级的动态变化；3、不支持多媒体业务服务质量保障。
　　 基于上述缺点，论文将传统的EDF实时调度算法进行改进，结合QoS思想，引入了一种具有QoS保障的嵌入式实时调度算法，该算法首先对实时任务进行归类，然后根据实时任务类型来调节QoS的参数模型设置，对每个任务给予一定最低保证时间，目的是使所有实时任务能够获得一定CPU资源保证，从而可以很好的解决进程优先级的动态变化和服务质量的保障，满足实时性需求。
　　 最后，首先在Linux平台下模拟QARS算法的基本原理，给出了算法的性能分析和存在的不足；其次，给出了QARS算法在Linux内核中的实现方案，并结合实验室WVphone系统的无线局域网应用场景，给出了改进后算法视频帧率统计的性能分桁，指出该算法确实可以在一定程度上提高WVphone系统的实时性，满足项目的基本需求。