linux调度器怎么实现实时任务调度

Linux调度器主要负责管理系统的进程和线程，以便它们在CPU上得到合理的分配和执行

1. 实时任务调度类别： 实时任务分为两类：硬实时任务（Hard Real-Time Tasks）和软实时任务（Soft Real-Time Tasks）。硬实时任务具有严格的时间限制，必须在规定的时间内完成；而软实时任务则有一定的时间缓冲，允许在稍微延迟的情况下完成任务。

2. Linux调度器实现实时任务调度的策略： Linux内核提供了实时调度策略，以满足实时任务的需求。主要有以下几种实时调度策略：

• FIFO（先进先出）：任务按照它们到达就绪队列的顺序执行。
• RR（轮询）：任务按照固定的时间片执行，当时间片用完时，任务被移到就绪队列的末尾，等待下一个轮次。
• SCHED_FIFO和SCHED_RR是Linux内核中实现实时调度的两种策略，它们实际上是FIFO和RR策略的内核实现。用户空间的应用程序可以通过sched_setscheduler()函数来设置任务的调度策略。

3. 实时任务调度的实现步骤： 要实现实时任务调度，需要遵循以下步骤：

• 为实时任务创建一个单独的调度类（调度策略）。在Linux内核源代码中，调度类定义在include/linux/sched.h文件中。例如，可以使用SCHED_FIFO或SCHED_RR作为调度类。
• 在任务创建时，为其分配所选的调度类。这可以通过sched_setscheduler()函数实现。
• 在任务的关键部分（如中断处理程序或信号处理程序）中，使用sched_yield()函数主动让出CPU，以便其他具有相同或更高优先级的实时任务得以执行。
• 为了确保实时任务的及时响应，需要合理设置任务的优先级。在Linux内核中，优先级由nice值表示，数值越小，优先级越高。可以通过nice()和renice()函数调整任务的优先级。

4. 注意事项：

• 实时任务调度可能会导致系统资源的争用，因此需要在设计系统时充分考虑资源分配和同步问题。
• 在多核处理器系统中，实时任务调度可能需要跨核心执行。Linux内核支持任务亲和性和负载均衡，可以帮助实现跨核心的实时任务调度。
• 为了保证实时任务的性能，需要根据任务的需求和系统的实际情况选择合适的调度策略和优先级。