全志科技T3/A40i核心模塊支持實(shí)時(shí)PREEMPTLinux，助力工業(yè)機(jī)器人控制！

盈鵬飛嵌入式基于全志科技T3/A40i處理器的工控板SBC-X40I，其接口資源豐富，可引出雙路網(wǎng)口、單路CANBUS、三路USB、一路RS485等通信接口，板載Bluetooth、WIFI模塊，同時(shí)引出LVDS LCD、TFT LCD、HDMI OUT、H/P OUT等音視頻多媒體接口，支持雙屏異顯、1080P@45fps H.264視頻硬件編碼、1080P@60fps H.264視頻硬件解碼，并支持SATA大容量存儲(chǔ)接口。

A40i核心板(CoM-X40I)可采用100%國(guó)產(chǎn)元器件方案，并經(jīng)過(guò)專業(yè)的PCB Layout和高低溫測(cè)試驗(yàn)證，穩(wěn)定可靠，可滿足各種工業(yè)應(yīng)用環(huán)境，應(yīng)用于能源電力、軌道交通、工業(yè)控制、工業(yè)網(wǎng)關(guān)、儀器儀表、安防監(jiān)控等典型領(lǐng)域。

Linux-RT內(nèi)核簡(jiǎn)介

盈鵬飛嵌入式提供的Linux-RT內(nèi)核應(yīng)用了開源的RT PREEMPT機(jī)制進(jìn)行補(bǔ)丁。PREEMPT_RT補(bǔ)丁的關(guān)鍵是最小化不可搶占的內(nèi)核代碼量，同時(shí)最小化必須更改的代碼量，以便提供這種附加的可搶占性。PREEMPT_RT補(bǔ)丁利用Linux內(nèi)核的SMP功能來(lái)添加這種額外的搶占性，而不需要完整的內(nèi)核重寫。Linux-RT內(nèi)核增加PREEMPT_RT補(bǔ)丁后，增加了系統(tǒng)響應(yīng)的確定性和實(shí)時(shí)性，但是代價(jià)是CPU性能降低。

Linux-RT內(nèi)核與普通Linux內(nèi)核相比，幾個(gè)主要的相同之處是：

（1） 具有相同的開發(fā)生態(tài)系統(tǒng)，包括相同工具鏈、文件系統(tǒng)和安裝方法，以及相同的POSIX API等。

（2） 仍然存在內(nèi)核空間和用戶空間的劃分。

（3）Linux應(yīng)用程序在用戶空間中運(yùn)行。

Linux-RT內(nèi)核與普通Linux內(nèi)核在常規(guī)編程方式上的幾個(gè)主要不同之處是：

（1） 調(diào)度策略。

（2） 優(yōu)先級(jí)和內(nèi)存控制。

（3） 基于Linux-RT內(nèi)核的應(yīng)用程序使用了調(diào)度策略后，系統(tǒng)將根據(jù)調(diào)度策略對(duì)其進(jìn)行調(diào)優(yōu)。

Linux系統(tǒng)實(shí)時(shí)性測(cè)試

本章節(jié)主要介紹使用Cyclictest延遲檢測(cè)工具測(cè)試Linux系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的方法。Cyclictest是rt-tests測(cè)試套件下的一個(gè)測(cè)試工具，也是rt-tests下使用最廣泛的測(cè)試工具，一般主要用來(lái)測(cè)試內(nèi)核的延遲，從而判斷內(nèi)核的實(shí)時(shí)性。

盈鵬飛嵌入式已經(jīng)提供了Linux-RT內(nèi)核，可直接燒寫到SBC-X40I主板上，終端運(yùn)行信息如下：

Cyclictest工具簡(jiǎn)介

Cyclictest常用于實(shí)時(shí)系統(tǒng)的基準(zhǔn)測(cè)試，是評(píng)估實(shí)時(shí)系統(tǒng)相對(duì)性能的最常用工具之一。Cyclictest反復(fù)測(cè)量并精確統(tǒng)計(jì)線程的實(shí)際喚醒時(shí)間，以提供有關(guān)系統(tǒng)的延遲信息。它可測(cè)量由硬件、固件和操作系統(tǒng)引起的實(shí)時(shí)系統(tǒng)的延遲。

為了測(cè)量延遲，Cyclictest運(yùn)行一個(gè)非實(shí)時(shí)主線程（調(diào)度類SCHED_OTHER），該線程以定義的實(shí)時(shí)優(yōu)先級(jí)（調(diào)度類SCHED_FIFO）啟動(dòng)定義數(shù)量的測(cè)量線程。測(cè)量線程周期性地被一個(gè)到期的計(jì)時(shí)器（循環(huán)報(bào)警）所定義的間隔喚醒，隨后計(jì)算有效喚醒時(shí)間，并通過(guò)共享內(nèi)存將其傳遞給主線程。主線程統(tǒng)計(jì)延遲值并打印最小、最大和平均延遲時(shí)間。

參考鏈接：https://wiki.linuxfoundation.org/realtime/documentation/howto/tools/cyclictest/start?s[]=cyclictest。

編譯Cyclictest工具

盈鵬飛嵌入式提供Cyclictes的代碼-rt-tests.tar.gz，您可以直接在我們的開發(fā)環(huán)境下直接編譯。

Host#tar -zxf rt-tests.tar.gz

請(qǐng)先確保已參考Linux系統(tǒng)使用手冊(cè)編譯過(guò)LinuxSDK，構(gòu)建A40i處理器對(duì)應(yīng)的GCC編譯器。進(jìn)入解壓生成的rt-tests源文件目錄執(zhí)行如下命令，使用LinuxSDK開發(fā)包目錄下的GCC編譯器進(jìn)行案例編譯。編譯完成后，將在當(dāng)前目錄下生成可執(zhí)行文件。

Host#source env.sh

這個(gè)編譯的環(huán)境env.sh如下：

Host#make

編譯完成后，將在當(dāng)前路徑下生成cyclictest可執(zhí)行文件，將其復(fù)制到評(píng)估板文件系統(tǒng)。

使用Cyclictest測(cè)試系統(tǒng)實(shí)時(shí)性

本次測(cè)試基于Linux-RT-3.10.65內(nèi)核實(shí)時(shí)性。

執(zhí)行如下命令使用Cyclictest程序測(cè)試系統(tǒng)實(shí)時(shí)性。

Target#./cyclictest -a-t-n-p99

Cyclictest測(cè)試結(jié)果說(shuō)明

可看到基于Linux-RT-3.10.65內(nèi)核的系統(tǒng)的延時(shí)更加穩(wěn)定，最大延時(shí)更低，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性更佳。

Cyclictest命令參數(shù)解析可執(zhí)行"./cyclictest --help"查看，如下圖所示。