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RT-Linux实时网络协议栈与Socket调度延迟优化实验.docx

资料介绍

RT-Linux实时网络协议栈与Socket调度延迟优化实验

一、实验概述

网络通信是RT-Linux系统中常见的实时需求。标准Linux网络协议栈在数据路径上包含多个可能导致延迟的环节:中断处理、软中断(SoftIRQ)、协议处理、Socket缓冲区管理等。在PREEMPT_RT内核中,网络软中断被线程化,可以被实时调度器管理,但这也引入了额外的调度延迟。本实验通过构建实时UDP通信场景,对比分析标准网络栈与优化后的实时网络栈(如RTnetSocket优先级、SO_PRIORITY选项)在通信延迟和抖动方面的差异,并给出实时网络配置的最佳实践。

三、实验代码

  c
/* 实时网络延迟测量实验 */
/* 编译: gcc -o net_rt net_rt.c -lpthread */

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <pthread.h>
#include <sched.h>
#include <sys/mman.h>
#include <sys/socket.h>
#include <netinet/in.h>
#include <netinet/udp.h>
#include <arpa/inet.h>
#include <time.h>
#include <string.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>

#define PORT 8888
#define PKT_SIZE 64

volatile int g_bRunning = 1;
volatile long g_lMin = 999999, g_lMax = 0;
volatile unsigned long long g_ullSum = 0;
volatile unsigned long g_ulCount = 0;

static long lDiff(const struct timespec *s, const struct timespec *e)
{
    return (e->tv_sec - s->tv_sec) * 1000000000L + (e->tv_nsec - s->tv_nsec);
}


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