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第一階段

    通過本課學(xué)習(xí)，學(xué)員可以了解實(shí)時操作系統(tǒng)性能分析，Linux的實(shí)時化技術(shù)發(fā)展以及相關(guān)的資源。通過Linux實(shí)時應(yīng)用例子認(rèn)識普通Linux內(nèi)核實(shí)時性能瓶頸。掌握嵌入式Linux實(shí)時性能分析方法。

1. 嵌入式Linux實(shí)時性能分析
    1.1 實(shí)時操作系統(tǒng)性能評估方法
    1.2 Linux的實(shí)時化技術(shù)發(fā)展及相關(guān)資源
    1.3 Linux內(nèi)核性能瓶頸
    1.4 Linux內(nèi)核性能分析

【實(shí)驗(yàn)】
    實(shí)驗(yàn)1：嵌入式平臺高精度定時延遲測試
    實(shí)驗(yàn)2：嵌入式平臺周期性任務(wù)延遲測試
    實(shí)驗(yàn)3：嵌入式平臺內(nèi)核延遲綜合測試

第二階段

    通過對Linux內(nèi)核進(jìn)行實(shí)時搶占改進(jìn)，了解實(shí)時內(nèi)核調(diào)度與搶占、實(shí)時內(nèi)核鎖機(jī)制、實(shí)時內(nèi)核中斷線程化等原理，掌握內(nèi)核鎖機(jī)制使用、設(shè)備驅(qū)動中斷編寫等內(nèi)核編程技術(shù)。掌握實(shí)時內(nèi)核測試原理，以及常用測試工具選用與編寫。

2. 嵌入式Linux實(shí)時性改進(jìn)
    2.1 實(shí)時內(nèi)核調(diào)度與搶占
    2.2 實(shí)時內(nèi)核鎖機(jī)制分析
    2.3 實(shí)時內(nèi)核中斷線程化技術(shù)
    2.4 其他內(nèi)核模塊實(shí)時性改進(jìn)

【實(shí)驗(yàn)】
    實(shí)驗(yàn)1：針對特定嵌入式平臺進(jìn)行內(nèi)核實(shí)時搶占改進(jìn)
    實(shí)驗(yàn)2：分析實(shí)時Linux的內(nèi)核性能并進(jìn)行實(shí)時性測試

第三階段

    通過對Linux內(nèi)核進(jìn)行優(yōu)化配置，增強(qiáng)Linux內(nèi)核實(shí)時性能。結(jié)合實(shí)時搶占內(nèi)核新特性進(jìn)行高效設(shè)備驅(qū)動編程，對原有設(shè)備驅(qū)動進(jìn)行改進(jìn)。

3. 符合實(shí)時內(nèi)核的設(shè)備驅(qū)動和內(nèi)核模塊編程
    3.1 實(shí)時搶占內(nèi)核配置與移植
    3.2 在設(shè)備驅(qū)動中使用鎖機(jī)制、高精度定時器等技術(shù)
    3.3 對原有設(shè)備驅(qū)動進(jìn)行實(shí)時化改造

【實(shí)驗(yàn)】
    實(shí)驗(yàn)1：實(shí)時設(shè)備驅(qū)動編程例子
    實(shí)驗(yàn)2：設(shè)備驅(qū)動實(shí)時改造例子

第四階段

    掌握Linux實(shí)時應(yīng)用編程，掌握用戶級優(yōu)先級繼承互斥機(jī)制、實(shí)時信號，實(shí)時時鐘系統(tǒng)等實(shí)時編程技術(shù)。了解Linux實(shí)時性評測理論，掌握系統(tǒng)瓶頸分析工具使用，對特定平臺進(jìn)行性能測試與性能分析。

4. 實(shí)時Linux應(yīng)用編程與系統(tǒng)實(shí)時性評測
    4.1 Linux實(shí)時應(yīng)用編程
    4.2 內(nèi)核與用戶層結(jié)合進(jìn)行實(shí)時編程
    4.3 內(nèi)核實(shí)時性評測和系統(tǒng)瓶頸分析
    4.4 對特定平臺進(jìn)行性能分析綜合

【實(shí)驗(yàn)】
    實(shí)驗(yàn)1：高精度定時與周期性控制任務(wù)例子
    實(shí)驗(yàn)2：優(yōu)先級繼承互斥機(jī)制使用
    實(shí)驗(yàn)3：對特定平臺進(jìn)行實(shí)時和非實(shí)時性能分析比較

第五階段

第1章 內(nèi)核基本結(jié)構(gòu)簡介

1.1 簡要介紹2.6內(nèi)核
1.2 2.6內(nèi)核和2.4比較
1.3 新內(nèi)核技術(shù)介紹

第2章 進(jìn)程調(diào)度和搶占內(nèi)核實(shí)現(xiàn)分析

2.1 O(1)調(diào)度器分析
2.2 內(nèi)核鎖機(jī)制分析
2.3 內(nèi)核搶占技術(shù)分析

實(shí)驗(yàn)課 內(nèi)核性能測試

1) 熟悉2.6內(nèi)核編譯配置
2) 編譯運(yùn)行2.6內(nèi)核
3) 編譯運(yùn)行內(nèi)核測試工具
4) 內(nèi)核測試報告

第六階段

第3章 內(nèi)存管理

3.1 Linux-i386的段式存儲和頁式管理
3.2 四級頁表樹和Linux的進(jìn)程地址空間分布
3.3 mm，vma結(jié)構(gòu)和HighMem支持
3.4 Linux的物理內(nèi)存組織
3.5 objrmap、cold/hold page以及NUMA支持

第3章 內(nèi)存管理

3.6 VM的策略：請求分頁、寫時復(fù)制，交換和頁面置換(Token-based)
3.7 Linux page fault
3.8 內(nèi)核緩沖區(qū)管理：slab分配器

第七階段

第3章 內(nèi)存管理

3.9 頁核心分配器和NUMA內(nèi)存分配策略
3.10 頁幀換出守護(hù)進(jìn)程：kswapd
3.11 寫時復(fù)制實(shí)現(xiàn)
3.12 頁面換入實(shí)現(xiàn)

第4章 內(nèi)核中的定時
實(shí)驗(yàn)課 高精度定時器的實(shí)現(xiàn)

4.1 內(nèi)核中的定時
4.2 高精度定時
實(shí)驗(yàn)： 內(nèi)核高精度定時的實(shí)現(xiàn)

第八階段

第5章 中斷和異常

5.1 IA-32平臺上的中斷概述以及APIC介紹
5.2 Linux的硬件中斷模型和內(nèi)核出入口圖
5.3 Linux對中斷的響應(yīng)和服務(wù)

第5章 中斷和異常

5.4 Bottom Half機(jī)制
5.5 軟中斷的實(shí)現(xiàn)
5.6 tasklet
5.7 工作隊列
5.8 Linux對異常的實(shí)現(xiàn)

第九階段

第6章 系統(tǒng)調(diào)用和IPC
實(shí)驗(yàn)課 系統(tǒng)調(diào)用

6.1 系統(tǒng)調(diào)用實(shí)現(xiàn)分析
6.2 IPC實(shí)現(xiàn)簡要分析
實(shí)驗(yàn)： 系統(tǒng)調(diào)用設(shè)計和IPC實(shí)驗(yàn)

第7章 文件系統(tǒng)
實(shí)驗(yàn)課 基于NAND FLASH文件系統(tǒng)

7.1 文件系統(tǒng)介紹
7.2 2410 Yaffs實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分析
實(shí)驗(yàn)： Yaffs在2410上的移植