众所周知，硬实时的概念，其核心并非追求速度的极致，而是确保系统能在预定的、可重复的时间范围内给予确定的响应。这意味着，实时系统的正确性不仅在于计算逻辑的正确，更在于结果的产生时间是否符合预期。以汽车为例，当发生碰撞时，安全气囊必须在极短的时间内弹开，否则可能无法起到应有的保护作用。
版权声明：本文主要内容基于“北京盟通科技有限公司”授权提供的文件，由“创龙科技”进行整理得出。感谢“盟通科技”的慷慨支持，让更多人了解Linux系统的“实时拓展”选择知识。
本文为Linux-RT内核应用开发教程的第一章节——Linux-RT内核简介、Linux系统实时性测试，欢迎各位阅读！本期用到的案例板子是创龙科技旗下的A40i工业级别开发板，是基于全志科技A40i处理器设计，4核ARM Cortex-A7的高性能低功耗国产开发板，每核主频高达1.2GHz。
在工业应用场景中，从信号输入到任务处理的时间确定性一般都需要满足一定的要求，且越来越多的设备需要更低的任务延时和更小的抖动要求。例如，在一个机械臂进行加工时，如果控制指令的更新时间大于2ms，机械臂可能就无法在准确位置停下，从而降低了产品的加工精度。
Linux 基金会编辑总监 Jason Perlow（JP）采访了 Linux 基金会研究员、Linutronix GmbH 首席技术官、PREEMPT_RT[1]实时内核补丁集项目负责人 Thomas Gleixner（TG）。
" 实时进程 " 优先级 高于 " 普通进程 " , 如果当前 Linux 系统的执行队列中有 " 实时进程 " , 调度器 会 优先选择 " 实时进程 " 进行调度 ;
对Linux系统进行补丁升级，看似简单，但当需要面对成千上万台服务器时，在不停机的情况下完成补丁就变得极具挑战。本文将详细介绍Meta公司是如何解决此类大规模Linux补丁部署的技术难题。
实时分为硬实时和软实时，硬实时要求绝对保证响应时间不超过期限，如果超过期限，会造成灾难性的后果，例如汽车在发生碰撞事故时必须快速展开安全气囊；软实时只需尽力使响应时间不超过期限，如果偶尔超过期限，不会造成灾难性的后果.
RT-Linux(Real-Time Linux)亦称作实时Linux，是Linux中的一种硬实时操作系统，它最早由美国墨西哥理工学院的V.Yodaiken开发。
很久没有写技术文章了，做码农难，做养娃的码农更难，趁着娃看动画片的机会，受着王菲童鞋《我和我的祖国》歌唱精神的鼓舞，我要来说几句。
弗吉尼亚州里士满——任何懂技术的人都可以给 Linux 服务器打补丁。但是，在不停机的情况下给数千台服务器打补丁，并不容易。
前几天和一个在某研究所的发小聊天，他说：现在的航空、航天和导弹等武器装备中，控制系统几乎都是用单片机，而不是嵌入式系统。
实时系统要求对事件的响应时间不能超过规定的期限，响应时间是指从某个事件发生到负责处理这个事件的进程处理完成的时间间隔，最大响应时间应该是确定的、可以预测的。
• Provide environment for co-kernel real-time drivers
Jason Perlow, Editorial Director at theLinux Foundation interviews Thomas Gleixner, Linux Foundation Fellow, CTO ofLinutronix GmbH, and project leader of the PREEMPT_RT real-timekernel patch set.
本文为Linux-RT内核应用开发教程的第三章节——rt_input案例，欢迎各位阅读！本期用到的案例板子是创龙科技旗下的A40i工业级别开发板，是基于全志科技A40i处理器设计，4核ARM Cortex-A7的高性能低功耗国产开发板，每核主频高达1.2GHz。
参考 【Linux 内核】调度器 ⑨ ( Linux 内核调度策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_FIFO 策略 | SCHED_NORMAL 策略 | SCHED_BATCH策略 ) 博客 , 介绍了 Linux 内核相关的调度策略 ;
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上一篇已经介绍了关于Ubuntu18.04 实时内核的安装，此处介绍Ubuntu16.04的实时内核具体安装情况。
进程是指计算机中已运行的程序。进程本身不是基本的运行单位，而是线程的容器。程序本身只是指令、数据及组织形式的描述，而进程才是程序真正的运行实体。在Linux内核中，进程又称为任务（task），进程的虚拟地址空间可以分为用户虚拟地址空间和内核虚拟地址空间，所有进程共享内核虚拟地址空间，又各自拥有独立的用户虚拟地址空间。
所谓实时，就是一个特定任务的执行时间必须是确定的，可预测的，并且在任何情况下都能保证任务的时限（最大执行时间限制）。实时又分软实时和硬实时，所谓软实时，就是对任务执行时限的要求不那么严苛，即使在一些情况下不能满足时限要求，也不会对系统本身产生致命影响，例如，媒体播放系统就是软实时的，它需要系统能够在1秒钟播放24帧，但是即使在一些严重负载的情况下不能在1秒钟内处理24帧，也是可以接受的。所谓硬实时，就是对任务的执行时限的要求非常严格，无论在什么情况下，任务的执行实现必须得到绝对保证，否则将产生灾难性后果，例如，飞行器自动驾驶和导航系统就是硬实时的，它必须要求系统能在限定的时限内完成特定的任务，否则将导致重大事故，如碰撞或爆炸等。
1.PREEMPT-RT：PREEMPT-RT是一个基于Linux内核的实时补丁，也被称为Real-Time（RT）补丁。它通过增加内核的可抢占性，使得Linux内核能够实现实时性能。PREEMPT-RT补丁提供了可配置的实时选项，可以根据应用程序的需求进行调整。这个版本跟内核的版本匹配很细致，几乎每一个内核的小版本都有配套的补丁。
本文带来的是基于全志T507-H（硬件平台：创龙科技TLT507-EVM评估板），Linux-RT内核的硬件GPIO输入和输出实时性测试及应用开发案例的分享。本次演示的开发环境如下：
中 , 简单介绍了 进程优先级概念 , 本篇博客中开始介绍 Linux 内核中优先级相关源码 ;
本文将为各位工程师演示全志T507-H工业评估板（TLT507-EVM）基于IgH EtherCAT控制伺服电机方法，生动说明Linux-RT + Igh EtherCAT的强大之处！
说到物联网应用的操作系统，就不能不提Linux，因为Linux系统是目前物联网设备中应用最广泛的操作系统，之前我有讲过关于Windows物联网操作系统，那么本文就来详介绍一下基于Linux的物联网操作系统。
本系列将按照类别对题目进行分类整理，重要的地方标上星星，这样有利于大家打下坚实的基础。
举个例子：大家熟悉的 Windows 里面含有内核，也含有 UI 系统，含有桌面程序，普通人可以直接使用 Windows。但是 Linux 仅仅是一个内核(它提供进程管理、文件系统等概念)，必须在 Linux 之上安装各种 APP，普通人才可以使用。基于 Linux 内核制作出来的完整系统有 Ubuntu、debian 等等，普通人可以直接使用这些完整系统。
在上一篇博客 【Linux 内核】进程优先级与调度策略 ① ( SCHED_FIFO 调度策略 | SCHED_RR 调度策略 | 进程优先级 ) 中 , 简单介绍了 " 进程调度策略 " 与 " 进程优先级 " 概念 , 本篇博客开始继续介绍进程调度的代码细节 ;
调度器面对的情形就是这样, 其任务是在程序之间共享CPU时间, 创造并行执行的错觉, 该任务分为两个不同的部分, 其中一个涉及调度策略, 另外一个涉及上下文切换.
该文章介绍了Linux 系统中进程的调度、进程的优先级以及实时进程的调度策略。首先介绍了Linux 系统中的进程调度，包括不同的调度类型、调度算法和调度优先级。其次，讨论了Linux 系统中的实时进程调度，包括实时进程的定义、调度特性和实时进程的调度算法。最后，介绍了Linux 系统中进程调度的实现，包括内核中的进程管理、进程的地址空间、进程的调度和同步以及进程的内存管理。
先举个例子，大家很熟悉的Windows里面含有内核，也含有UI系统，含有桌面程序，普通人可以直接使用Windows。但是Linux仅仅是一个内核(它提供进程管理、文件系统等概念)，必须在Linux之上安装各种APP，普通人才可以使用。基于Linux内核制作出来的完整系统有Ubuntu、debian等等，普通人可以直接使用这些完整系统。
硬实时和软实时的区别就是一个命令从准备执行到实际执行的时间长度的区别。比如要点亮一个LED灯。运行到这个指令的时候有些其他的中断产生，到执行这个命令的时候就产生了一些延迟，有的程序延迟10ms，有的延迟1ms，有的10us。如果需求是最多2ms内必须执行，那10ms的是软实时，1ms和10us的是硬实时。如果需求是最多20us内必须执行，那10ms和1ms的是软实时，10us的是硬实时。所以软硬实时得看具体需求。
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本文主要讨论在高实时要求、高效能计算、DPDK等领域，Linux如何让某一个线程排他性独占CPU；独占CPU涉及的线程、中断隔离原理；以及如何在排他性独占的情况下，甚至让系统的timer tick也不打断独占任务，从而实现最低的延迟抖动。
在关于隐私计算的系列文字中，《从隐私到隐私计算》一文提到了实现隐私计算的三种主要技术路径，包括：多方安全加密、联邦学习和可信执行环境。其中，在《隐私计算中可信执行环境的一知半解》中，可信执行环境（TEE）也有两种主流的实现方式，即物理隔离TrustZone 和虚拟化隔离。
Linux 内核非常庞大，我说的非常大并不是为了吓唬大家，确实是非常多的代码，超过 600 万行的代码，所以我写文章介绍 Linux 内核，也不可能每一行代码去分析，但是我会提炼其中的重点出来，告诉大家，Linux 内核的构成，包含哪些东西，我们不管学习什么，最关键的是学会其中的思想，但是我们如果什么都还不会的时候，可以学着由表透里，就像我打篮球一直不会后仰跳投，但是我可以把科比的研究一遍又一遍，总有一天我也能听到自己打铁的哐哐声。
实时虚拟化听起来有点矛盾，但是它确实是有用的(在某些条件下)，并且为 Linux 内核的灵活性又提供了一个强有力的证明。KVM2015 论坛的前两个演讲就详细的讨论了实时虚拟化。第一个演讲者是 Rik
Linux会把进程分为普通进程和实时进程，普通进程采用CFS之类调度算法，而实时进程则是采用SCHED_FIFO或SCHED_RR。
Linux 内核的 " 进程调度 " 是按照 设计好的调度算法 安排的 , 该算法对应的功能模块 称为 " 调度器 " , 英文名称是 Scheduler ;
不允许容器消耗宿主机太多的内存是非常重要的。在 Linux 主机上，如果内核检测到没有足够的内存来执行重要的系统功能，它会抛出 OOME 或 Out of Memory 异常，并开始终止进程以释放内存。任何进程都会被杀死，包括 Docker 和其他重要的应用程序。如果杀错进程，可能导致整个系统瘫痪。
Linux内核的软中断("softirq")机制有些奇怪，在早期的Linux和处理机制下比较晦涩，且仅有极少的内核开发人员会直接接触软中断。然而它是内核的大多数重要处理的核心。在某些场景下，软中断会以一种不合时宜的方式出现。特别是内核的实时抢占补丁集经常会与软中断产生冲突，该补丁集的最新版本提供了一种解决产生软中断问题的方法，值得一看。
在 linux-5.6.18\include\linux\sched.h 头文件中 task_struct " 进程描述符 " 结构体 中定义的 sched_class 字段 ,
区别：ucos有执行效率高、占用空间小、实时性和可扩展性强等特点，linux有稳定性、强大网络功能和出色的文件系统等优点。
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