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

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大容量存儲接口。

A40i核心板(CoM-X40I)可采用100%國產(chǎn)元器件方案，并經(jīng)過專業(yè)的PCB Layout和高低溫測試驗證，穩(wěn)定可靠，可滿足各種工業(yè)應用環(huán)境，應用于能源電力、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)核簡介

盈鵬飛嵌入式提供的Linux-RT內(nèi)核應用了開源的RT PREEMPT機制進行補丁。PREEMPT_RT補丁的關(guān)鍵是最小化不可搶占的內(nèi)核代碼量，同時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補丁利用Linux內(nèi)核的SMP功能來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補丁后，增加了系統(tǒng)響應的確定性和實時性，但是代價是CPU性能降低。

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

（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應用程序在用戶空間中運行。

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

（1） 調(diào)度策略。

（2） 優(yōu)先級和內(nèi)存控制。

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

Linux系統(tǒng)實時性測試

本章節(jié)主要介紹使用Cyclictest延遲檢測工具測試Linux系統(tǒng)實時性的方法。Cyclictest是rt-tests測試套件下的一個測試工具，也是rt-tests下使用最廣泛的測試工具，一般主要用來測試內(nèi)核的延遲，從而判斷內(nèi)核的實時性。

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，終端運行信息如下：

Cyclictest工具簡介

Cyclictest常用于實時系統(tǒng)的基準測試，是評估實時系統(tǒng)相對性能的最常用工具之一。Cyclictest反復測量并精確統(tǒng)計線程的實際喚醒時間，以提供有關(guān)系統(tǒng)的延遲信息。它可測量由硬件、固件和操作系統(tǒng)引起的實時系統(tǒng)的延遲。

為了測量延遲，Cyclictest運行一個非實時主線程（調(diào)度類SCHED_OTHER），該線程以定義的實時優(yōu)先級（調(diào)度類SCHED_FIFO）啟動定義數(shù)量的測量線程。測量線程周期性地被一個到期的計時器（循環(huán)報警）所定義的間隔喚醒，隨后計算有效喚醒時間，并通過共享內(nèi)存將其傳遞給主線程。主線程統(tǒng)計延遲值并打印最小、最大和平均延遲時間。

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

請先確保已參考Linux系統(tǒng)使用手冊編譯過LinuxSDK，構(gòu)建A40i處理器對應的GCC編譯器。進入解壓生成的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編譯器進行案例編譯。編譯完成后，將在當前目錄下生成可執(zhí)行文件。

Host#source env.sh

這個編譯的環(huán)境env.sh如下：

Host#make

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

使用Cyclictest測試系統(tǒng)實時性

本次測試基于Linux-RT-3.10.65內(nèi)核實時性。

執(zhí)行如下命令使用Cyclictest程序測試系統(tǒng)實時性。

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

Cyclictest測試結(jié)果說明

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

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