实时任务调度算法性能调优手册

📚 共计 30 章节
01
调度基础
实时系统定义 · 硬/软实时区别 · 评价指标
可调度性响应时间吞吐量
02
时钟与时间管理
系统时钟源 · 高精度定时器 · 时间戳开销
HPETTSC开销分析
03
任务模型
周期/偶发/非周期任务 · WCET/BCET/截止时间
参数实时约束
04
固定优先级调度 (RM)
速率单调 · Liu&Layland 定理 · 局限性
可调度性测试利用率
05
最早截止时间优先 (EDF)
EDF 原理 · 最优性 · 过载性能
动态优先级过载
06
优先级反转与解决方案
反转场景 · 优先级继承 · 天花板协议
PIPPCP
07
资源访问协议 (SRP)
堆栈资源协议 · 共享资源 · 死锁避免
SRP阻塞
08
多核调度基础
多核影响 · 全局 vs 分区 · 负载均衡
亲和性迁移
09
全局固定优先级 (G-FP)
全局 RM · 迁移开销 · 亲和性设置
G-FP缓存
10
全局 EDF 调度 (G-EDF)
G-EDF 原理 · Dhall 效应 · 可调度性
多核Dhall
11
分区调度 (P-EDF/P-RM)
任务分配 · First/Best/Worst-Fit · 核间同步
分区同步
12
半分区调度
减少迁移 · 策略设计 · 实际案例
半分区负载
13
混合关键性调度
混合关键性定义 · Vestal 模型 · 调度策略
MC关键性级别
14
MC 调度优化
自适应混合关键性 · 降级 · 可调度性分析
降级优化
15
服务器机制 (Deferrable Server)
轮询/可延期/优先级交换/突发服务器
服务器带宽
16
层次化调度
虚拟化 · 两级调度 · 资源分区 · 接口模型
虚拟化分区
17
时间触发调度 (TT)
TTA · 静态调度表 · 同步与容错
TT静态表
18
事件触发调度 (ET)
ET vs TT · 仲裁 · CAN/TTEthernet
ET总线
19
调度分析工具
RTA · 忙周期 · MAST/Cheddar/RTSSim
工具链仿真
20
WCET 分析与测量
静态分析 · 测量 · 混合方法 · aiT/SWEET
WCETaiT
21
调度开销建模
上下文切换 · 调度器执行 · 缓存影响
开销缓存
22
缓存感知调度
缓存分区/锁定/着色 · WCET 优化
缓存着色
23
内存管理
实时分配 · 碎片避免 · DMA/缓存一致性 · NUMA
NUMADMA
24
中断管理
中断优先级 · 嵌套 · 延迟优化 · 线程化
IRQ延迟
25
RTOS 调度
FreeRTOS · VxWorks · Linux PREEMPT_RT
RTOS抢占
26
Linux 实时调度
SCHED_FIFO/RR/DEADLINE · cgroups · CPU隔离
Linuxcgroups
27
调度性能监控
ftrace · perf · LTTng · 延迟/抖动分析
跟踪抖动
28
调度参数调优
优先级分配 · 时间片 · 亲和性 · 内核参数
调优参数
29
故障恢复与容错调度
故障模型 · 主备 · 重执行 · N版本
容错备份
30
综合案例
自动驾驶感知 · 工业机器人 · 综合方法论
案例调优