介绍 为了满足用户对系统实时性的需求，官方在 SDK 源码的内核基础上支持升级 Linux 到 RTLinux。 我们RTlinux支持有preempt和xenomai两个版本,下面以 preempt版本来测试。 RTLinux 系统固件支持 支持RK3562、RK356X及RK3588等芯片平台，可前往对应机器版型下载固件页面下 载实时固件。如需要源码请联系商务。 测试实时效果 测试实时性能需要cyclictest,可以使用apt安装。 apt update apt install rt-tests 测试RTLinux的实时效果 使用stress或stress-ng模拟通用的压力场景，使CPU处于满负荷状态。 # 根据芯片核心数运行cpu压测线程、io压测线程及内存压测线程 stress --cpu 4 --io 4 --vm 4 --vm-bytes 256M --timeout 259200s & 执行以下命令测试每个核心实时响应延迟，将进行为期3天的测试，测试完成后 的测试结果输出到output文件。 cyclictest -m -S -p99 -i1000 -h800 -D3d -q > output 我们执行以上操作分别在rk3568、rk3562及rk3588进行3天的延迟测试。其中 rk3568和rk3562将CPU3从内核SMP平衡和调度算法中剔除，而rk3588将CPU6和 CPU7从内核SMP平衡和调度算法中剔除，以便观察芯片最好的实时性能。 为了便于观察，我们将rk3568、rk3562及rk3588的测试结果转换成直方图和表， 如下所示。 在本次测试中，RK3562的CPU2核心Max Latencies值最大，为152us ，隔离CPU3核心（从内核SMP平衡和调度算法中剔除的核心）的Max Latencies值 最小，为20us。 RK3568的CPU0核心的Max Latencies值最大，为135us，隔离 CPU3核心的Max Latencies值最小，为18us。 RK3588的CPU0核心的Max Latencies值最大，为45us，隔离CPU7核心的Max Latencies值最小，为3us。 由此可见，在同芯片平台下隔离核心的实时性最好。所以尽量将我们的实时任务 绑定到隔离核心运行，以获得最好的实时效果。 其他压力场景 不同场景的延迟测试结果不尽相同，为了尽可能接近我们的生产环境，可同时制 作其他压力场景，如： 制造网络压力： #使用iperf进行上下行同时测试，使网卡的发送和接收处于满负载状态 iperf -c 192.168.1.220 -p 8001 -f m -i100 -d -t 259200 制造gpu压力： #无限地运行，从最后一个基准循环到第一个基准 glmark2-es2-wayland --run-forever Cyclictest标准测试 threads选项(-t)用于指定Cyclictest在检测延迟时将使用的测量线程数。通常 ，在系统上的每个CPU上只运行一个测量线程是一个标准的测试方案。可以使用 亲和性选项(-a)指定线程必须在其上执行的cpu。 这些选项对于最小化运行Cyclictest对观察到的系统的影响至关重要。在使用 Cyclictest时，确保在任何给定时间只执行一个测量线程是很重要的。如果两个 或多个Cyclictest线程的预期执行时间重叠，则Cyclictest的测量将受到其自己 的测量线程所造成的延迟的影响。确保在给定的时间只执行一个测量线程的最好 方法是在给定的CPU上只执行一个测量线程。 例如，如果要分析三个特定cpu的延迟，则指定应该使用这些cpu(使用-a选项)， 并指定应该使用三个测量线程(使用-t选项)。在这种情况下，为了最小化 Cyclictest的开销，请确保收集度量数据的主Cyclictest线程没有运行在三个隔 离的cpu之一上。主线程的关联性可以使用taskset程序设置，如下所述。 在评估一组隔离的cpu上的延迟时，减小cyclictest的影响 在测量cpu子集上的延迟时，确保主Cyclictest线程正在未被评估的cpu上运行。 例如，如果一个系统有两个CPU，并且正在评估CPU 0上的延迟，那么主 Cyclictest线程应该固定在CPU 1上。Cyclictest的主线程不是实时的，但是如 果它在被评估的CPU上执行，它可能会对延迟产生影响，因为会有额外的上下文 切换。在启动Cyclictest之后，可以使用taskset命令将主线程限制为在cpu的某 个子集上执行。例如，针对CPU1到CPU3的延时测试: #CPU1到CPU3运行实时程序，主线运行在CPU0上 taskset -c 0 ./cyclictest -t3 -p99 -a 1-3 taskset程序还可以用于确保系统上运行的其他程序不会影响隔离CPU上的延迟。 例如，启动程序top查看线程并固定到CPU 0上，使用下面的命令: taskset --cpu 0 top -H -p PID #top打开之后点击f键，光标移动到 P 选项，空格选中，然后点击 q建退出，便可查看到实时线程在哪些CPU上运行。 提高实时策略 抑制控制台消息及禁止内存过度使用 #可以使用内核参数quiet启动内核，或者启动之后抑制，如下： echo 1 > /proc/sys/kernel/printk #禁用内存过度使用以避免 Out-of-Memory Killer产生的延迟 echo 2 > /proc/sys/vm/overcommit_memory 不使用桌面或者使用轻量级窗口管理器 为了更好的实时，我们不建议使用带桌面的系统，因为这将为CPU延迟带来很大 的挑战。建议使用minimal ubuntu、自己的QT程序等。 356x的rt固件默认不使 用桌面，而是使用窗口管理器weston，显示协议是Wayland。 切换X11环境 如果你需要X11的环境，可手动切换到X11 sudo set_display_server x11 reboot #sudo set_display_server weston 可再次切换回weston，重启生效 使用openbox 窗口管理器启动 切换到X11环境默认使用桌面，如果需要使用轻量级的窗口管理器 在 /etc/lightdm/lightdm.conf 指定ession使用openbox窗口管理器： cat /etc/lightdm/lightdm.conf.d/20-autologin.conf [Seat:*] user-session=openbox autologin-user=firefly 只运行自己的X11程序 若是不用登录管理器启动 X显示服务，可使用xinit手动启动Xorg显示服务。 执 行xinit和startx时，它们将寻找~/.xinitrc做为shell脚本运行以启动客户端程 序。 若是~/.xinitrc不存在，startx将运行默认值/etc/X11/xinit/xinitrc(默 认的xinitrc启动一个Twm，xorg-xclock和Xterm环境)。 首先关闭lightdm服务 systemctl disable lightdm 然后使用startx启动自己的程序 startx chromium 也可修改默认startx指定的client 的xinitrc文件,默认的会运行Xorg vim /etc/X11/xinit/xinitrc ------------------------------------------------------------- #!/bin/sh # /etc/X11/xinit/xinitrc # # global xinitrc file, used by all X sessions started by xinit (startx) # invoke global X session script #. /etc/X11/Xsession #chromium --window-size=1920,1080 chromium --start-maximized 绑定核心 实时要求高的事件固定到某个核心上处理，系统及其它实时要求不高的事件集中 到一个核心上处理。例如特定的中断，实时程序等事件可以用专门的核心为他们 服务。 任务绑定核心 rt应用可由特定核心处理，将rt应用绑定到cpu3 taskset -c 3 rt_task 中断绑定核心 由于arm将所有外设中断全部由cpu0处理，对于重要的中断可以在系统启动之后 将中断绑定到其他核心。 例如将eth0中断绑定到cpu2 root@firefly:~# cat /proc/interrupts | grep eth0 38: 28600296 0 0 0 GICv3 64 Level eth0 39: 0 0 0 0 GICv3 61 Level eth0 root@firefly:~# cat /proc/irq/38/smp_affinity_list 0-3 root@firefly:~# echo 2 > /proc/irq/38/smp_affinity_list root@firefly:~# cat /proc/irq/38/smp_affinity_list 2 root@firefly:~# cat /proc/interrupts | grep eth0 38: 29009292 0 52859 0 GICv3 64 Level eth0 39: 0 0 0 0 GICv3 61 Level eth0 使用smp+amp方案 对于实时要求更高的，可以使用amp方案，以达到更好的实时控制。 rk3568支持 了amp（非对称多核架构），你可以定制某些核心跑定制的系统。 比如0～2核心 跑kernel，3核心跑rt-thread等；支持 Linux(Kernel-4.19、rt-kernel-4.19) 、 Baremetal(HAL)、RTOS(RT-Thread) 组合AMP构建形式，可任意搭配。 不同 内核之间可以使用核间通信来进行信息交互。