为什么在诸如preempt-rt内核这样的RTOS上响应时间是确定的？

Question

为什么在诸如preempt-rt内核这样的RTOS上响应时间是确定的？preempt-rt中的哪些特性与vanilla内核中的特性不同？

我寻找了原因，我发现它与“自旋锁”有关。然而，我无法理解“自旋锁定”是什么，以及它是如何影响响应时间的。

Answer 1

回答“为什么RTOS上的响应时间是确定性的？”和自旋锁没什么关系。Spinlock(至少部分地)回答了另一个问题“为什么默认Linux内核的响应时间是不确定的？”

典型的RTOS调度器使用基于优先级的抢占策略和本身具有确定性的内核代码。也就是说，对于在上下文切换、中断延迟和内核调用中花费的CPU时间，它提供了严格的、有界的和通常较短的保证。它通过避免繁忙等待(自旋锁)和禁用中断(至少在无限周期内)来实现这一点。

默认的Linux调度器没有提供这些保证，部分原因是使用了自旋锁。PREEMPT_RT内核支持基于优先级的抢占式内核调度，并将内核中的一些自旋锁替换为互斥锁以提高确定性。默认的SCHED_OTHER策略是一个简单的时间片调度程序，本质上是不确定的，不适合实时。SCHED_FIFO、SCHED_RR和SCHED_DEADLINE提供了更适合实时系统的调度策略，但仍然是针对内核的调度策略，该内核本身从未为硬实时确定性而设计，这会导致诸如自旋锁失败的构造。PREEMPT_RT解决了内核中不确定行为的主要原因，但并没有真正使Linux成为实时操作系统。具体地说，中断响应仍然存在并出现问题。