Conseils de configuration pour créer des applications Linux en temps réel à l'aide de CMake

使用CMake构建 Linux 实时应用程序的配置技巧

引言：
随着实时计算需求的增加，构建实时应用程序的需求也越来越多。CMake是一种流行的跨平台构建工具，它提供了丰富的配置选项和易于使用的语法，可以帮助开发者高效地构建具有实时性的应用程序。本文将介绍一些使用CMake构建Linux实时应用程序的配置技巧，并提供相关代码示例。

一、配置CMakeLists.txt文件
在开始构建Linux实时应用程序之前，我们需要先配置CMakeLists.txt文件。CMakeLists.txt是CMake的构建脚本，用于指定项目的构建信息和依赖项。

首先，我们需要在CMakeLists.txt文件中添加以下行，以启用C99标准和使用RT（Real-Time）库：

set(CMAKE_C_STANDARD 99)
set(CMAKE_C_STANDARD_REQUIRED ON)

find_library(RT_LIBRARY rt)

然后，我们可以指定项目的名称、源文件和目标可执行文件：

cmake_minimum_required(VERSION 3.12)

project(realtime_app)

set(SOURCE_FILES main.c)

add_executable(realtime_app ${SOURCE_FILES})

接下来，我们需要指定实时应用程序所需的其他依赖项。例如，如果我们需要使用POSIX线程库，则可以添加以下行：

find_package(Threads REQUIRED)

然后，我们可以将其添加到目标可执行文件中：

target_link_libraries(realtime_app ${RT_LIBRARY} Threads::Threads)

二、配置实时调度策略
在Linux中，我们可以使用sched_setscheduler函数来选择实时调度策略。在CMakeLists.txt文件中，我们可以添加以下代码来设置实时调度策略：

target_link_libraries(realtime_app ${RT_LIBRARY} Threads::Threads)

set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -D_GNU_SOURCE")
target_compile_definitions(realtime_app PRIVATE _GNU_SOURCE)

然后，我们可以在代码中使用sched_setscheduler函数来设置实时调度策略：

#include <sched.h>

struct sched_param params;
params.sched_priority = sched_get_priority_max(SCHED_FIFO);
sched_setscheduler(0, SCHED_FIFO, &params);

三、配置实时时钟
为了获得更高的时间分辨率和准确性，我们可以使用基于真实时间的时钟。在CMakeLists.txt文件中，我们可以添加以下代码来配置实时时钟：

target_link_libraries(realtime_app ${RT_LIBRARY} Threads::Threads)

set(CMAKE_C_FLAGS "${CMAKE_C_FLAGS} -D_GNU_SOURCE")
target_compile_definitions(realtime_app PRIVATE _GNU_SOURCE)

find_library(REALTIME_LIBRARY rt)

然后，我们可以将实时时钟库添加到目标可执行文件中：

target_link_libraries(realtime_app ${RT_LIBRARY} ${REALTIME_LIBRARY} Threads::Threads)

接下来，我们可以在代码中使用clock_nanosleep函数来使用实时时钟：

#include <time.h>

struct timespec sleep_time;
sleep_time.tv_sec = 0;
sleep_time.tv_nsec = 1000000; // 1 millisecond
clock_nanosleep(CLOCK_REALTIME, 0, &sleep_time, NULL);

结论：
本文介绍了使用CMake构建 Linux 实时应用程序的配置技巧，并提供了相关代码示例。通过配置CMakeLists.txt文件，选择实时调度策略和配置实时时钟，我们可以为实时应用程序提供更好的性能和准确性。希望本文能帮助开发者更好地构建实时应用程序，并实现实时计算需求的高效处理。

参考文献：

1. "CMake 3.12 Documentation" [Online]. Available: https://cmake.org/documentation/
2. "POSIX Threads Programming" [Online]. Available: http://man7.org/linux/man-pages/man7/pthreads.7.html
3. "Linux Scheduler" [Online]. Available: http://man7.org/linux/man-pages/man7/sched.7.html
4. "Real-time Clocks" [Online]. Available: http://man7.org/linux/man-pages/man7/clock_gettime.7.html

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