如果希望在 linux 系统中实现高效的实时计算能力，从而将 linux 转变为 rtos（实时操作系统），大多数发行版都可以通过应用名为 preempt_rt 的实时内核补丁来达成这一目标。

图片简介

此前我们曾提到，在 Ubuntu 22.04 中启用实时 Linux 内核其实非常简便，因为 Canonical 已经将其作为可选项之一提供。不过即使如此，如果你希望为默认的 Linux 内核手动打上补丁，以在自己的发行版中定制属于自己的实时内核，这项工作也并不复杂。主要步骤包括：下载内核源码和 PREEMPT_RT 补丁、应用补丁、编译内核、重启系统并选择新生成的实时内核。如需了解更多关于实时 Linux 项目的信息，包括获取 RT_PREEMPT 补丁的最新稳定版本，请访问 Linux 基金会的官方项目页面。

01 准备条件

Ubuntu 22.04 LTS 桌面版——安装方法详见：

https://www./link/d99f37116c32298b4a726d5a2134e1e7

所需内容：

1、充足的磁盘空间（建议约 40GB，具体视内核配置而定）

2、稳定的互联网连接

3、对 Linux 内核构建流程的基本了解

安装流程

本教程基于 Ubuntu 22.04 默认搭载的 Linux 内核版本（即 5.15.0-43-generic）进行操作。第一步是创建一个工作目录：

mkdir ~/kernel
cd ~/kernel

接着从 kernel.org 下载对应版本的 Linux 内核源代码包以及 PREEMPT_RT 实时补丁文件：

wget https://www./link/26324d8e2cc1957b8e581568a089a51c
wget https://www./link/ea8cd589f6cde4edf01ef2ad6b2d67d9

接下来解压源码包与补丁文件：

tar -xzf linux-5.15.96.tar.gz
xz -d patch-5.15.96-rt61.patch.xz

进入解压后的源码目录，并开始打补丁：

cd linux-5.15.96
patch -p1

随后配置编译参数并安装必要的依赖组件：

cp /boot/config-5.15.0-43-generic .config
sudo apt update
sudo apt install make gcc libncurses-dev libssl-dev flex libelf-dev bison

运行配置工具选择编译选项：

make menuconfig

在“General setup” -> “Preemption Model”菜单中，选择“Fully Preemptible Kernel (Real-Time)”选项，保存后退出。

开始构建内核（此过程可能耗时较长）。编译期间可能会提示缺少某些依赖项，可以按照提示安装相关软件包。

sudo make

完成编译后，安装内核模块：

sudo make modules_install

然后安装新内核：

sudo make install

重启系统后，在 GRUB 引导界面选择刚刚构建好的 PREEMPT_RT 内核启动。你可能需要调整 GRUB 配置以显示引导菜单。有关 GRUB2 的更多帮助信息，请参阅：

https://www./link/471f23c944fc170279354fb74ece7ce4

最后确认当前使用的确实是实时内核，查看输出结果中的内核名称是否包含“-rt”。

总结

按照上述步骤，在 Ubuntu 上修补、编译并安装实时 Linux 内核并非难事。这一流程同样适用于其他主流 Linux 发行版。为了进一步优化系统的实时表现，建议参考开发者中心的相关推荐设置固件和 BIOS 参数：

https://www./link/ba16fd41fab7b93931b2e628c6e62441 和
https://www./link/b42642e0e25d857ec10edd4bae859d1b

至此，你的 Linux 系统已具备运行实时应用程序的能力。