实时性测试

• 本文以cyclictest工具为例测试中断响应时间或延迟

  • cyclictest所测得的延时包含中断延时 + 调度延时两部分，如下图
    
  • 中断延时(interrupt latency)，即中断发生到进入中断处理程序ISR的延时
  • 调度延时(scheduling latency)，即当任务被唤醒到任务真正获得CPU使用权中间的延时
    • cyclictest创建的任务均是实时任务以减小调度延时

• 测试环境

  • 硬件
    • OKT153-S NAND
  • 软件

    • OS配置

      • 非实时内核(出厂内核)

      root@OKT153:~# uname -a
      Linux OKT153 5.10.198 #3 SMP PREEMPT Fri Sep 19 12:43:20 CST 2025 armv7l GNU/Linux
      root@OKT153:~# zcat /proc/config.gz | grep CONFIG_PREEMPT_RT
      root@OKT153:~#
      

      • 性能模式(4 x A7@1.6G)
        • echo performance > /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy0/scaling_governor

    • 工具

      • cyclictest v2.30

• 测试

  • cyclictest -t 1 -p 80 -i 10000 -l 10000
  • cyclictest -t 4 -p 80 -i 10000 -l 10000
  • 
  • 相关参数描述
    • -t 指定创建的实时线程数
    • -p 指定线程优先级, 实时进程[0,99]，数值越大优先级越高
    • -i 中断间隔 us
    • -l 循环测试次数，值越大统计越准
    • Min: 最短响应时间
    • Avg: 平均响应时间
    • Max: 最大响应时间
  • 结果阐述
    • 平均延迟8us， 最小7us, 最大9us 想想哪个对我们的意义更大?
      • 当然是最小延迟，它告诉我们系统最快需要多长时间来响应
    • 最大延迟只是在当前指定-l 次数情况下获取的最大延迟，很可能随着统计次数或测试时间增加而增大
    • 平均延迟只是作为一个大概参考，宏观平均

• 和I.MX6ULL(1 X A7@792M)的对比
  

  • 从测试结果可以看出T153实时性要明显高于I.MX6ULL
  • 另外需要注意上述测试无论是T153还是I.MX6ULL均是在系统启机后空载情况下的测试数据，若CPU满载情况下数值会发生什么变化，这个留给读者自行验证

• 中断延迟意义

  • 对实时性要求严格业务场景，可以作为一个选型依据

    • ad7606 200k/s采样 意味着5us产生中断，而上述两个款处理响应最短时间已经来到7us, 因此不适合(实际高频采样通常采用的是ARM+FPGA，ARM毕竟是通用处理器而非信号采集强者)

  • 如何降低中断响应时间

    • 采用实时内核
      • 板卡出厂默认非实时内核可能出于对吞吐考虑，实测时我们可以采用实时内核以获取更准确性能指标，测试方法一样
    • 隔离核
      • 专事专办

为了更准确获得实际应用场景的中断时延，必需充分评估实际应用的负载程度，失去这个前提测出来的数据将毫无意义