Ubuntu 22.04实时内核补丁PREEMPT_RT安装指南

在工业控制、机器人、音频处理等场景中，系统对任务响应的实时性要求极高。实时内核（PREEMPT_RT）通过改造Linux内核，使其具备抢占性，能显著降低任务调度延迟。本文将详细介绍如何在Ubuntu 22.04上安装PREEMPT_RT实时内核补丁，实现低延迟系统。即使你是Linux新手，只要按步骤操作，也能成功。

第一步：系统准备与更新

打开终端，执行以下命令更新软件源并安装必要的编译工具：

sudo apt update && sudo apt upgrade -ysudo apt install build-essential libncurses-dev bison flex libssl-dev libelf-dev -y

同时安装内核源码和git：

sudo apt install linux-source linux-headers-$(uname -r) git -y

第二步：下载内核源码与PREEMPT_RT补丁

访问kernel.org，选择一个与当前系统内核版本相近的长期支持版本（例如5.15）。在终端下载：

wget https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/linux-5.15.137.tar.xztar -xf linux-5.15.137.tar.xzcd linux-5.15.137

接着下载对应的PREEMPT_RT补丁（需匹配内核版本，如5.15.137-rt66）：

wget https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/projects/rt/5.15/older/patch-5.15.137-rt66.patch.xzxz -d patch-5.15.137-rt66.patch.xzpatch -p1 < patch-5.15.137-rt66.patch

第三步：配置内核选项

使用当前系统配置文件作为基础：

cp /boot/config-$(uname -r) .configmake olddefconfig

然后运行图形化配置工具启用实时抢占：

make menuconfig

在菜单中进入 General Setup ---> Preemption Model，选择 Fully Preemptible Kernel (Real-Time)。保存退出。

第四步：编译与安装内核

根据CPU核心数并行编译，例如4核：

make -j4sudo make modules_installsudo make install

编译过程较长，请耐心等待。完成后更新引导：

sudo update-grub

第五步：验证实时内核

重启系统，在GRUB菜单中选择新安装的内核启动。进入系统后执行：

uname -a

如果输出包含 PREEMPT_RT 或 rt 字样，则表示成功。你还可以使用 cyclictest 工具测试延迟：

sudo apt install rt-testscyclictest -l 100000 -m -n -p99

观察最大延迟，通常应低于50微秒，证明低延迟效果显著。

常见问题与注意事项

• 确保内核版本与补丁严格对应，否则可能编译失败。
• 编译前备份重要数据，以防新内核无法启动。
• 若显卡驱动等第三方模块不兼容，需重新编译。

—— 教程结束，祝你成功！ ——