龙芯平台上的Linux实时抢占补丁移植与优化

本文主要探讨了"Linux实时抢占补丁"的研究与实践经验，由兰州大学研究生吴章金撰写，针对计算机软件与理论专业。该研究起源于2006年由Ingo Molnar发起的项目，目标是通过修改Linux内核以支持实时性能，使之能够与其他团队如KURT、RED.Hurd和low-latency等的成果协同，提供POSIX API接口，并保持对文件系统、网络和图形的良好支持，源代码遵循GPL协议。 吴章金着重介绍了Linux实时抢占补丁的实现原理，包括低延迟/自愿抢占技术、抢占技术、中断线程化、高精度时钟、实时调度策略、临界区抢占和优先级继承等关键技术。这些技术旨在确保系统在需要时能快速响应和切换任务，提升系统的实时性。 文章的核心部分是关于MIPS（龙芯）平台的移植与优化工作。龙芯是中国自主研发的处理器，尤其是第二代龙芯2F，采用了RISC架构，与MIPS兼容，具有中等的奔四性能，已在桌面、上网本和小型服务器等领域有所应用。然而，为了满足工业自动化、数字控制和汽车电子等实时性要求较高的应用，需要实时操作系统的支持，而Linux抢占补丁正是为此提供了可能。 作者成功地将Linux实时抢占补丁移植到龙芯处理器，证明了该补丁的高度可移植性，这不仅增强了龙芯在实时领域的适用性，还为其在国防、航空航天等高端领域提供了安全、可靠且高效的实时操作系统。这一成果得到了江苏龙芯梦兰科技股份有限公司的支持，并已被Linux内核项目官方接受，可以在git.kernel.org上找到相应的代码更新。 这篇论文不仅展示了Linux实时抢占补丁的技术细节和移植过程，也为国产处理器平台的实时性能提升提供了有价值的经验和参考，推动了国内在实时操作系统领域的技术进步。