本文主要记录在Ubuntu18.04下安装PREEMPT_RT的过程，主要是因为目前有些机器人的通讯频率1KHZ，在Ubuntu下控制机器人时需要响应速度低于1ms,否则机器人数据丢失，机器人可能会停止工作，因此需要安装实时内核。PREEMPT_RT是Linux内核的一个实时补丁。
本文参考了：https://blog.csdn.net/shenyage/article/details/102099198
安装流程
1.首先使用此命令查看你的Ubuntu内核,本人的Ubuntu18.04的内核版本是5.4.0-42-generic
uname -a
2.安装依赖项
sudo apt-get install libncurses-dev
sudo apt-get install libss-dev
3.创建内核目录
mkdir ~/kernel && cd ~/kernel
4.下载linux内核以及RT-PREEMPT patch
我的内核版本是5.4.0-42-generic，所以下载与目前我的版本最接近的，linux-5.4.10.tar.gz.
我们可以选择国内清华的镜像网站，国外的源下载速度特别慢。
linux内核网址：https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/kernel/v5.x/，你可以在此找到与你想要的内核版本，我下载了linux-5.4.10.tar.gz
RT-PREEMPT patch:https://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/kernel/projects/rt/
我下载了patch-5.4.10-rt5.patch.gz，可以在older文件夹下找到更多的版本。需要注意的是补丁与所下载的内核版本要一致
下载完内核和补丁后把文件移到刚才创建的kernel目录下。
5.解压,并给内核打补丁
tar -xzvf linux-5.4.10.tar.gz
gunzip patch-5.4.10-rt5.patch.gz
cd linux- 5.4.10
将 patch-文件放到 linux-5.4.10文件夹里，(直接将patch文件拖进 linux-5.4.10文件夹)执行打补丁
patch -p1 < patch-5.4.10-rt5.patch
6.配置内核
make menuconfig
由于在配置过程中没有保存图片，但为了能够更清晰，借用了https://blog.csdn.net/shenyage/article/details/102099198中的图片，请忽略图片上显示的linux 4.19.25,与上文提到的 linux-5.4.10不一致问题，整个配置过程是相同的。
General setup —> [Enter]
Preemption Model (Voluntary Kernel Preemption (Desktop)) ->[Enter]
Fully Preemptible Kernel (RT)-> [Enter] #Select
然后一直按esc键返回至主页面
Kernel hacking –> [Enter]
Memory Debugging [Enter]
取消选择Check for stack overflows，我的里面没有此选项，直接忽略
[Esc][Esc]
[Right Arrow][Right Arrow]
[Enter]
.config
[Enter]
[Enter]
[Esc][Esc]
[Right Arrow]
[Enter]
返回主页面，保存配置退出
7.编译内核
make -j8
我的cpu内核是4，所以是j8，内核数的2倍。编译的过程时间比较长，大约20多分钟
8.安装内核
sudo make modules_install -j8
sudo make install -j8
9.修改grub文件
打开文件 /etc/default/grub，我的这个文件是只读文件，不能直接进行修改。
在终端输入命令
sudo nautilus
选择grub文件进行修改，注释掉GRUB_TIMEOUT_STYLE=hidden，将GRUB_TIMEOUT=0改成了GRUB_TIMEOUT=5
10.更新grub
sudo update-grub
11.重启
sudo reboot
重启后在开机界面，选择Ubuntu高级选项，选择安装好的带rt的版本。开机后，查看当前的内核版本
uname -a
至此安装成功。
实时性测试
可参考以下网页：
https://blog.csdn.net/kl1125290220/article/details/78560220
https://blog.csdn.net/longerzone/article/details/16897655
sudo apt-get install rt-tests
运行cyclictest程序进行实时性测试：
sudo cyclictest -t 5 -p 80 -n #运行五个线程，线程优先级为80，无限循环
cyclictest运行结果详解
P: 0 线程优先级为0
C: 9397 计数器。线程的时间间隔每达到一次，计数器加1
I: 1000 时间间隔为1000微秒(us)
Min: 最小延时(us)
Act: 最近一次的延时(us)
Avg：平均延时(us)
Max： 最大延时(us)
我的测试结果是酱紫的：
# /dev/cpu_dma_latency set to 0us
policy: fifo: loadavg: 3.89 2.82 2.44 1/1067 21454
T: 0 (21430) P:80 I:1000 C: 98409 Min: 1 Act: 2 Avg: 2 Max: 26
T: 1 (21431) P:80 I:1500 C: 65605 Min: 1 Act: 2 Avg: 2 Max: 16
T: 2 (21432) P:80 I:2000 C: 49204 Min: 1 Act: 1 Avg: 2 Max: 11
T: 3 (21433) P:80 I:2500 C: 39363 Min: 1 Act: 1 Avg: 2 Max: 14
T: 4 (21434) P:80 I:3000 C: 32802 Min: 1 Act: 4 Avg: 2 Max: 13
可能出现的问题
编译内核时必须安装的包
sudo apt-get install libncurses5-dev libssl-dev
sudo apt-get install build-essential openssl
sudo apt-get install zlibc minizip
sudo apt-get install libidn11-dev libidn11
报错信息
oot@simon-virtual-machine:/home/simon/Src/linux-4.17.2# make menuconfig
YACC scripts/kconfig/zconf.tab.c
/bin/sh: 1: bison: not found
scripts/Makefile.lib:196: recipe for target 'scripts/kconfig/zconf.tab.c' failed
make[1]: *** [scripts/kconfig/zconf.tab.c] Error 127
Makefile:528: recipe for target 'menuconfig' failed
make: *** [menuconfig] Error 2
解决方法：
sudo apt-get install bison -y
报错信息：
root@simon-virtual-machine:/home/simon/Src/linux-4.17.2# make menuconfig
YACC scripts/kconfig/zconf.tab.c
LEX scripts/kconfig/zconf.lex.c
/bin/sh: 1: flex: not found
scripts/Makefile.lib:188: recipe for target 'scripts/kconfig/zconf.lex.c' failed
make[1]: *** [scripts/kconfig/zconf.lex.c] Error 127
Makefile:528: recipe for target
解决方法：
sudo apt-get install flex
