编译RTLinux(Preempt Rt)

已于 2023-07-04 16:21:26 修改
阅读量579 收藏 1
点赞数
CC 4.0 BY-SA版权
文章标签： 服务器 运维 linux
于 2023-06-30 17:01:18 首次发布
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/shouqw/article/details/131478449
文章详细介绍了如何下载内核源码，应用实时补丁，进行编译和安装的过程。首先选择并下载相应版本的内核和RT补丁，然后在/usr/src下解压并安装必要套件。接着，对内核源码打补丁，配置内核选项以实现完全抢占式实时内核，并进行多线程编译。最后，执行makeinstall安装内核，重启系统，并通过rt-tests进行实时性测试。由于部分套件在源中找不到，作者通过修改sources.list添加新源来解决。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

这里写自定义目录标题

下载内核及源码

根据当前内核版本，选择一个版本相同或更新一些的版本。
在这里插入图片描述这里下载4.9.250内核版本及rt补丁
在这里插入图片描述

解压文件

在/usr/src创建一个目录，把内核及补丁文件放在这里，然后解压
在这里插入图片描述

安装套件

根据必要的套件，根据本身系统，安装额外的套件apt-get install *
这里只安装了 apt-get install patch libncurses5-dev libssl-dev libc6-dev bison
Debian9源找不到 libncurses5-dev，好像在安装光盘资源里，直接使用网络资源安装的一直定位不到资源包，后来把安装U盘插上挂在，修改了sources.list文件，增加了deb file:这个源，安装成功，不知道后续编译到底用没用到这个套件。

为内核源码打补丁

将rt补丁cp到内码路径下，然后使用patch打补丁
在这里插入图片描述

清理，拷贝config

make mrproper或make clean进行清理，然后cp当前内核的config，并命名为.config，该文件隐藏？
在这里插入图片描述

make menucofig

键入make menuconfig回车进入图形化交互界面设置，不同的版本，各选项位置可能不同。
在这里插入图片描述
“Processor type and features” -> “Preemption Model” -> 选择 “Fully Preemptible Kernel(Real-Time)”
在这里插入图片描述
“Processor type and features” -> “Timer frequency” -> 选择"1000Hz "
在这里插入图片描述
“Device Drivers” -> 去掉"Staging drivers"(按空格）
在这里插入图片描述
保存配置
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

编译RTLinux内核

make -jn, -jn表示n线程编译
在这里插入图片描述

Make install

make modules_install
make install
查看/boot 目录下是否有生成的rt核心， 应该生成对应版本的config、System.map、initrd.img、vmlinuz文件。
在这里插入图片描述
重启系统后，查看系统版本
在这里插入图片描述

实时性测试

使用rt-tests进行实时性测试。
这里直接使用apt-get install rt-tests未找到源，费了一番周折，使用源码编译。
在这里插入图片描述
原非rt内核上测试结果
在这里插入图片描述

引用

硬实时RTLinux?为Linux打实时preempt_rt补丁
硬实时RTLinux安装配置详解
rt-tests源码编译安装

MSh_I
关注
Linux Kernel 之十 详解 PREEMPT_RT、Xenomai 的架构、源码、构建及使用
技术干货
01-14 741
现在的RTOS基本可以分为Linux阵营和非Linux阵营这两大阵营。非Linux阵营的各大RTOS都是独立发展，使用上也相对独立；而Linux阵营则有多种不同的实现方法来改造Linux以实现实时性要求。本文我们重点关注PREEMPT_RT以及Xenomai3和Xenomai4这两种实时Linux内核的实现方法
Linux内核实时机制4 - 实时改造优化 - PREEMPT_RT方案
u010971180的博客
02-18 350
【代码】Linux内核实时机制3 - 实时改造优化中 - PREEMPT_RT机制。
Linux实时扩展(PREEMPT_RT)
zhangyihu321的专栏
08-11 2698
PREEMPT_RT linux
实时Linux内核（PREEMPT_RT）的编译安装以及测试
热门推荐
闲人的专栏
07-06 4万+
​ ​​​​​​​1.什么是实时性操作系统？ https://blog.youkuaiyun.com/ywx123_/article/details/53861274 实时性是指调度的时候，任务响应时间。windows一般是15ms，最大的问题是不能保证。比如平均值是1ms，但是随着系统负载的变化，有时甚至达到100ms，在这工业上是无法使用的。工业上一些应用要求必须有更高的时间精度，比如，一个电力监测系统必须在10ms内运行一次任务对电力运行状况进行监测，一旦时间不准，调度不到该程序运行，则无法保证对电力故障的及时
深入剖析RTLinux源代码及实时系统设计
最新发布
weixin_29903713的博客
06-11 951
虚拟化技术是现代计算机系统设计中的一项重要技术，它允许多个操作系统或任务在同一个硬件平台上同时运行，每个操作系统或任务都以为自己拥有整个硬件资源。虚拟化技术的目的在于提高硬件资源的利用率，降低管理成本，增加系统的灵活性和可扩展性。实时操作系统(RTOS)如RTLinux在多个领域有着广泛的应用。它们被用于工业控制系统、航空航天、汽车、电信、医疗设备等对实时性能要求极高的场合。在这些应用中，系统的可靠性与响应时间至关重要，任何延迟都可能导致灾难性的后果。
RTlinux
wlf_go的博客
12-09 532
源码 yIndex of /pub/linux/kernel/ 补丁 git://git.kernel.org/pub/scm/linux/kernel/git/rt/linux-stable- rt.git
[工业互联-15]：Linux操作与实时Linux操作系统RT Linux（ PREEMPT-RT、Xenomai）
文火冰糖（王文兵）的博客
07-08 6761
Linux操作系统是一种开源的、基于Unix思想的操作系统。它具有以下特点：开源：Linux的核心代码是公开的，任何人都可以查看、修改和分发它。这使得Linux具有高度的灵活性和可定制性，并且能够以不同的方式满足用户的需求。多用户和多任务：Linux支持多用户同时登录，并能够处理多个任务，使得多个用户可以同时共享同一台计算机的资源。稳定性：Linux被广泛认为是一个非常稳定的操作系统。它能够处理长时间运行的任务，具有较低的系统崩溃率和出错率。
实时Linux之PREEMPT_RT篇
szembed的博客
08-05 5119
我测试 Voluntary Kernel Preemption (Desktop)、Preemptible Kernel (Low-Latency Desktop)、Fully Preemptible Kernel (Real-Time) 三种抢占模型在无负载、一般负载、超重负载下的实时性。
linux内核与rt-preempt补丁
07-01
提供了目前最新的赛灵思zynq的arm-linux内核，可...内核版本为4.14，并提供了相对应的rt-preempt补丁，通过patch命令可让标志的linux软实时变为硬实时，通过实践代码能顺利编译，并完美生成uImage和devicetree.dts。
Linux 实时补丁 PREEMPT_RT 已并入内核主线 | 编译安装测试
u013669912的博客
09-20 4823
……
RTlinux源代码
01-19
rtlinux3.2源代码，亲测可以使用，里面自带好多例子对学习Rtlinux非常有用
linux开启PREEMPT_RT
大吉
09-13 3653
PREEMPT_RT的wiki 参考preempt_rt分支的wiki主页 如何开启linux的PREEMPT_RT？ 发现两种方法能调出linux的Fully Preemptible Kernel (Real-Time)选项 linux-5.10.59内核为例 源码，linux-5.10.59.tar.xz patch，patch-5.10.59-rt52.patch 方法1：不打rt补丁 在我的环境中，make menuconfig发现在general setup中找不到PREEMPT_RT选项，原
Preempt_RT Linux技术文档（二）稳定的版本（中英文对照）
willhu2008的专栏
12-13 1497
最近学习preempt-rt linux，阅读官方文档，全是英文，于是翻译如下，以供参考。 Stable RT Releases稳定的 RT 版本 If the PREEMPT_RT patch was ported to a Linux kernel version that is flagged as astable release at kernel.org, then that port will continue to be forward ported with each new..
rtlinux
techtitan的专栏
04-03 470
参考资料 https://blog.youkuaiyun.com/rikeyone/article/details/94555165
RTLinux的介绍
farsightliuht的专栏
11-10 1808
作者：王珊珊，华清远见嵌入式学院讲师。  RTLinux　 RTLinux是由美国新墨西哥州的fsmlabs(finite state machine labs, 有限状态机实验室)公司开发的、利用linux开发的面向实时和嵌入式应用的操作系统。在rtlinux宣言中，这样描述rtlinux ： rtlinux is the hard realtime variant o
编译时如何配置为 preempt rt
03-31
<think>好的，用户现在问的是在编译时如何配置为preempt rt。首先，我需要回顾之前的对话历史。用户之前询问的是在Ubuntu 20.04 ARM64上编译安装LinuxCNC，而现在他们转向了如何配置实时内核，特别是PREEMPT_RT。这说明用户可能在编译LinuxCNC时遇到了实时性能的问题，或者他们了解到实时内核的重要性，想要进一步优化系统。 用户可能正在尝试提高LinuxCNC的实时性能，而ARM架构下默认的内核可能没有启用实时补丁。在之前的回答中，我提到过推荐使用实时内核，但ARM的支持可能与x86不同。现在用户需要具体的步骤来配置PREEMPT_RT，所以需要详细说明如何获取、打补丁、编译和安装实时内核。 首先，我需要确认用户是否了解PREEMPT_RT的作用。PREEMPT_RT是Linux内核的一个补丁，用于增强实时性，允许任务以更低的延迟被调度。这对于LinuxCNC这样的实时控制系统非常重要，尤其是在运动控制中需要高精度的定时。 接下来，我需要考虑用户的系统环境是Ubuntu 20.04 ARM64，因此步骤需要针对该环境进行调整。比如，内核源码的获取、ARM64的配置，以及编译时的特定参数。 可能存在的挑战包括：找到对应内核版本的PREEMPT_RT补丁，确保补丁与内核版本兼容，处理编译过程中可能出现的依赖问题或配置错误。此外，用户可能在应用补丁时遇到问题，比如补丁不适用于当前内核版本，或者配置选项不正确。 我需要分步骤解释整个过程，包括安装依赖、下载内核源码和RT补丁、打补丁、配置内核（尤其是启用CONFIG_PREEMPT_RT），编译内核，安装内核并更新引导配置。此外，还要提醒用户检查内核是否成功启用实时特性，以及如何处理常见问题，比如依赖缺失或编译错误。 还需要注意用户可能不熟悉内核编译的细节，所以步骤要详细，并给出具体的命令示例。例如，使用apt-get source获取源码，使用wget下载补丁，使用patch命令应用补丁，使用make menuconfig进行配置等。 另外，用户可能需要知道如何验证内核是否成功安装并启用了PREEMPT_RT，因此需要指导他们检查/boot/config-*文件或使用uname -a命令。此外，提醒用户备份当前内核，以防编译失败导致系统无法启动。 最后，考虑到用户之前是在ARM64架构下编译LinuxCNC，可能需要特别指出ARM64下启用PREEMPT_RT的注意事项，比如某些配置选项可能不同，或者性能可能不如x86平台，这符合之前提到的ARM限制。 总结下来，回答需要结构清晰，逐步引导用户完成配置PREEMPT_RT的过程，同时预见到可能的问题并提供解决方案，确保用户能够顺利完成实时内核的配置，从而优化LinuxCNC的运行环境。</think>以下是在Ubuntu 20.04 ARM64系统中为内核启用 **PREEMPT-RT**（实时抢占）的完整配置指南： --- ### **1. 内核与补丁选择** #### 关键原则 - **版本匹配**：必须选择**支持PREEMPT-RT补丁的内核版本**（如5.4/5.10等LTS版本） - **官方补丁源**：从[内核实时补丁仓库](https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/)下载对应版本补丁 #### 操作步骤 ```bash # 安装编译依赖 sudo apt install -y build-essential libncurses-dev flex bison libssl-dev # 获取内核源码（以5.10.198为例） apt-get source linux-source-5.10.0 cd linux-5.10.0/ # 下载RT补丁（必须与内核小版本完全匹配） wget https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/5.10/patch-5.10.198-rt100.patch.xz unxz patch-5.10.198-rt100.patch.xz # 应用补丁 patch -p1 < patch-5.10.198-rt100.patch ``` --- ### **2. 内核配置** #### 核心配置项 通过 `make menuconfig` 启用以下选项： ```text General setup -> Preemption Model (Fully Preemptible Kernel (RT)) # 必须选择 -> Timer frequency (1000 HZ) # 推荐值 Kernel Features -> Preemptible hierarchical RCU # 启用RCU抢占 Device Drivers -> Staging drivers -> Real-Time Scheduling Instrumentation # 关闭此选项 ``` #### 快速验证配置 ```bash # 检查生成的.config文件应包含： grep CONFIG_PREEMPT_RT .config # 期望输出：CONFIG_PREEMPT_RT=y ``` --- ### **3. 编译与安装** ```bash # 针对ARM64架构编译 make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- olddefconfig make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- -j$(nproc) Image modules dtbs # 安装内核 sudo make ARCH=arm64 CROSS_COMPILE=aarch64-linux-gnu- modules_install sudo cp arch/arm64/boot/Image /boot/vmlinuz-5.10.198-rt100 ``` --- ### **4. 引导配置** ```bash # 更新/boot/grub/grub.cfg sudo update-initramfs -c -k 5.10.198-rt100 sudo update-grub ``` --- ### **5. 验证实时特性** ```bash # 检查内核类型 uname -v | grep PREEMPT_RT # 测试实时延迟（需安装rt-tests） cyclictest -t1 -p80 -n -i 10000 -l 10000 ``` **合格指标**： $$ \text{最大延迟} \leq 50\mu s \quad (\text{工业控制建议阈值}) $$ --- ### **6. 常见问题处理** | 问题现象 | 解决方案 | |---------|----------| | 补丁应用失败 | 检查内核与补丁版本是否完全匹配 | | 编译时RCU报错 | 在配置中禁用 `CONFIG_RCU_BOOST` | | 启动卡死 | 尝试关闭`CONFIG_DEBUG_PREEMPT`调试选项 | --- ### **注意事项** 1. **ARM架构限制**：相较于x86平台，ARM64的实时延迟通常高2-3倍 2. **性能调优**：可通过CPU隔离（`isolcpus`参数）提升实时性 3. **硬件兼容性**：部分ARM开发板（如树莓派）的实时性受硬件定时器限制 建议参考官方文档： $$ \text{RT-Preempt Wiki} \Rightarrow \url{https://wiki.linuxfoundation.org/realtime/} $$
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值