Windows、Linux和TCP/IP中Timer的实现机制

在系统和应用程序的软件开发过程中,常常使用计数器,用来设置命令的超时时间,触发定时事件等。在Windows系统下,使用内核对象来管理各种各样的资源,计数器内核对象就是其中的一个.主要讨论了Windows、Linux和TCP/IP中关于Timer的实现机制和特性,并给出了应用的例子以供理解.

一种Linux用户态实时多任务调度框架

Linux内核调度器的调度开销巨大,无法满足实时应用需求.为此设计并实现了基于多核Linux的用户态实时多任务调度框架ULight.ULight共包括三个核心模块:多任务调度模块、定时器模块以及用户态中断处理模块.多任务调度模块在Linux用户态提供基于优先级可抢占的实时多任务调度方案,旨在减少任务调度和切换开销;定时器模块则为多任务调度提供高精度的定时服务,以支持分时调度和任务休眠,并提供更多的抢占点;用户态中断处理模块通过在内核态和用户态之间构造中断处理的快速通道,使用户态任务可以直接处理硬件中断,保证中断处理的实时性和高效性.实验表明,ULight的任务切换效率明显优于Linux的线程切换效率;定时系统可以提供精度为20μs的稳定的定时服务;用户态中断处理模块能够在用户态完成对硬件中断的快速响应.

一种多核ARM平台下用户态定时器的实现

在ARM平台下,系统提供的posix-timer误差较大,难以满足实时要求,而且传统的Linux用户态定时器通过系统调用及信号传递的方式向进程提供定时服务,当定时器使用规模较大时,进程会在内核态用户态间频繁切换。针对上述问题,提出并实现一种基于多核ARM平台的新型用户态定时器方案。该方案采用一种新的时间轮数据结构,通过内核态与用户态共享内存等方式向进程提供服务,避免不必要的信号传递,有效地缓解频繁状态切换问题。实验结果表明,该方案保持微秒级的定时精度,定时误差相比posix-timer明显降低。