通过轻型线程提高多核设备中的Linux实时性能

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简介
上个世纪，研发人员投入了大量精力提高 Linux 实时性能和行为，最著名的是 PREEMPT_RT Linux 实时扩展。最近，研发人员致力于研究适用于多核设备的 Linux 用户空间解决方案，该解决方案允许从用户空间中直接访问基础硬件，从而可避免因将 Linux 内核引入用户空间应用而带来的额外系统开销。这些用户空间扩展（有多个）已首先由电信/网络高性能 IP 数据包处理系统进行驱动，以实现所谓的“裸金属”实施，其中，多核设备中的 Linux 用户空间应用可以模拟“无操作系统”解决方案的执行过程，即在每个内核上进行简单“运行到完成”、轮询循环，以便进行数据包处理。在从根本上实现该目标的同时，该解决方案仍可用于非常特殊的用例。还有其他需要提高性能的用例无法通过以上解决方案完全解决吗？如果有的话，请列举出来，是否可应用更完善的 Linux 实时改进？答案是肯定的，采用 Linux 用户空间轻型线程 (light-weight threading, LWT) 即可。我们来研究一下实时 Linux，以及轻型线程如何能成为适用于某些应用的解决方案。研究的重点受电信、网络或常用通信应用的影响，Enea 侧重于这些应用中采用的技术。但总体上来说，对轻型线程的重点应用会使多方受益。