前言：在工業(yè)控制、智能設備等領域，處理器的實時性表現直接決定了設備的響應速度與運行穩(wěn)定性。眺望電子基于RK3576評估板，通過RT補丁實現微秒級精準響應，延遲7us、滿載抖動<10 us的實測數據證明它的硬核實力！

一、測試環(huán)境

1.1RK3576 核心板介紹

本次測試的主角是Core-RK3576J V1.1 核心板，搭載 Rockchip 新一代旗艦 RK3576 處理器：

• 先進 8nm 制程工藝，4核 Cortex-A72+4 核 Cortex-A53 架構，主頻高達 2.2GHz；
• 核心板采用高速板對板連接器，集成處理器、LPDDR4、EMMC、PMIC等關鍵器件。
  

圖?1? Core-RK3576核心板正反面圖

1.2測試步驟

步驟 1：運行實時性測試程序在評估板終端輸入指令，執(zhí)行 100 萬次循環(huán)測試，記錄任務調度延遲數據：

root@rk3576-ubuntu:/# cyclictest -l1000000-m -Sp99 --policy=fifo -h25000-q > 測試結果文件

• 參數解析：-l 1000000（測試 100 萬次）、-m（鎖定內存，避免交換影響）、-Sp99（任務優(yōu)先級 99）、--policy=fifo（FIFO 調度策略）、-h 25000（迭代間隔 25 微秒）。
  

步驟 2：模擬 CPU 壓力（負載測試場景）使用 stress-ng 工具讓 CPU 滿載運行，模擬高負載環(huán)境：

root@rk3576-ubuntu:/# stress-ng -c8--cpu-method fft --timerfd-freq1000000-t24h &

• 參數解析：-c 8（占用 8 核 CPU）、--cpu-method fft（用 FFT 算法模擬負載）、-t 24h（持續(xù) 24 小時）。

步驟 3：數據可視化與分析將測試結果文件傳輸至 Ubuntu 系統(tǒng)，使用 gnuplot 生成延遲分布圖，直觀呈現實時性表現：

# 安裝可視化工具sudo apt install gnuplot -y# 運行腳本生成圖表./rt_createpng.sh 測試結果文件 輸出圖表.png

二、指令解析

2.1cyclictest指令

cyclictest是一個用于測試系統(tǒng)中周期性任務調度的工具。它可以測量系統(tǒng)在不同負載下的實時性能，并提供有關任務調度延遲和抖動的信息。

root@rk3576-ubuntu:/#cyclictest -l1000000-m -Sp99 --policy=fifo -h25000-q >output-rk3576-nort

參數解析：

• -l 1000000：指定測試運行的迭代次數為1000000次
• -m：啟用內存鎖定，以避免測試過程中的內存交換影響實時性
• -Sp99：設置測試任務的優(yōu)先級為99
• --policy=fifo：設置測試任務的調度策略為FIFO（先進先出）
• -h 25000：設置每個測試迭代之間的延遲時間為25000納秒（25微秒）
• -q：禁止輸出額外的信息，只輸出測試結果
• && tail -n 11 output-cpu-rt：在cyclictest測試完畢后打印最后的總結數據

2.2stress-ng指令

stress-ng是一個用于模擬系統(tǒng)負載的工具，可以測試系統(tǒng)的穩(wěn)定性和性能

root@rk3576-ubuntu:/#stress-ng -c4--cpu-method fft --timerfd-freq1000000-t24h &

參數解析：

• -c4：表示使用4個CPU核心進行測試
• –cpu-method fft：指定使用FFT算法進行CPU負載測試
• –timerfd-freq 1000000：設置定時器頻率為1000000，用于控制測試的時間間隔。
• -t 24h：設置測試時間為24小時
• &：在后臺運行該命令

三、數據實測

我們分別在無preempt-rt 補丁和打 preempt-rt 補丁兩種場景下，測試了 “空載”和 “CPU 滿載”（8 核高負載）狀態(tài)的實時性，操作如下：

3.1未打入RT實時補丁

3.1.1空載運行測試在終端輸入如下指令進行測試：

root@rk3576-ubuntu:/#cyclictest -l1000000-m -Sp99 --policy=fifo -h25000-q >output-kong-nort

root@rk3576-ubuntu:/#tail -n 11 output-kong-nort

圖?3-1?實時性測試（nort-空載）生成數據統(tǒng)計圖如下：圖?3-2CPU實時性數據統(tǒng)計圖（nort-空載運行）
3.1.2 CPU壓力測試使用FFT算法對CPU進行負載測試：

root@rk3576-ubuntu:/#stress-ng -c8--cpu-method fft --timerfd-freq1000000-t24h &

root@rk3576-ubuntu:/#cyclictest -l1000000-m -Sp99 --policy=fifo -h25000-q >output-cpu-nort

root@rk3576-ubuntu:/#tail -n 11 output-cpu-nort

圖?3-3?實時性測試（nort-CPU滿載）生成數據統(tǒng)計圖如下：圖?3-4?CPU實時性數據統(tǒng)計圖（nort-滿載運行）

3.2打入RT實時補丁

3.2.1空載運行在終端輸入如下指令進行測試：

root@rk3576-ubuntu:/# cyclictest -l1000000-m -Sp99 --policy=fifo -h25000-q > output-kong-rt

root@rk3576-ubuntu:/# tail -n 12output-kong-rt

圖3-5實時性測試（rt-空載）生成數據統(tǒng)計圖如下：

圖3-6CPU實時性數據統(tǒng)計圖（rt-空載運行）3.2.2 CPU壓力測試使用FFT算法對CPU進行24小時負載測試：

root@rk3576-ubuntu:/#stress-ng -c8--cpu-method fft --timerfd-freq1000000-t24h &

root@rk3576-ubuntu:/#cyclictest -l1000000-m -Sp99 --policy=fifo -h25000-q >output-cpu-rt

root@rk3576-ubuntu:/#tail -n 11 output-cpu-rt

圖3-7實時性測試（rt-CPU滿載）生成數據統(tǒng)計圖如下：

圖3-8CPU實時性數據統(tǒng)計圖（rt-滿載運行）

3.3數據對比

3.3.1不打 preempt-rt 補丁

結論：原生系統(tǒng)下，最大延遲普遍較高，空載時 CPU2 甚至達到 14788us（約 14.8ms），滿載時 CPU0 最大延遲 5368us（約 5.4ms），實時性表現一般。
3.3.1打 preempt-rt 補丁

結論：打補丁后，實時性大幅提升 —— 空載時所有核心最大延遲不超過 7us，滿載時最大延遲僅 11us（CPU0），完全滿足工業(yè)級實時響應需求。

總結

從測試數據可以清晰看出：

1. preempt-rt 補丁的關鍵作用：通過優(yōu)化內核調度，RK3576 的最大延遲從毫秒級降至微秒級，實時性提升超 1000 倍；
2. 高負載穩(wěn)定性：即使在 8 核滿載狀態(tài)下，打補丁后的系統(tǒng)仍能保持極低延遲，確保設備在復雜場景下的可靠運行；

同時把“高性能 + 硬實時 + 低成本”拉滿的方案不多，RK3576 算一個；無論是工業(yè)控制（需微秒級響應）、智能終端（需流暢交互）還是 AI 邊緣計算（需高效任務調度），RK3576 都能勝任。請關注眺望電子公眾號并聯系我們，獲取完整測試報告與軟硬件設計參考資料，我們將竭誠為您服務！