树莓派4 性能大比拼：标准Linux与实时Linux 4.19内核的延迟测试

引言

本文是对我之前关于Raspberry Pi3 同一主题的帖子的更新。

与之前的帖子一样，我使用的是随Raspbian镜像提供的标准内核，以及应用了RT补丁的相似内核版本。对于实时版，我使用的是raspberrypi/linux仓库中的rpi-4.19.y-rt分支。同样，在测试中，我使用了实时Linux项目中的cyclic test程序。

Cyclic test程序用于测量对定时器产生的中断做出响应所需的时间。

设置

下面的两个实验均在Raspberry Pi4上运行。

对于标准Linux内核，我使用的是Raspbian镜像，并在撰写本文时进行了升级，结果是内核版本为4.19.75。

对于实时Linux内核，我克隆了raspberrypi/linux仓库中的rpi-4.19.y-rt分支。在撰写本文时，这导致了内核版本为4.19.71-rt24-v71+。这里有一篇帖子总结了构建内核的步骤。.

对于cyclic test程序，我使用的是rt-tests-1.5.tar.gz包。我使用make NUMA=0构建了该工具。

下面的图表是使用gnuplot和OSADL的mklatencyplot脚本生成的。cyclic test以以下参数运行：

cyclictest -l100000000 -m -S -p90 -i200 -h400 -q

单次测试运行时间超过5小时。

在之前的文章中，我没有在系统上施加额外的负载。对于本文，我使用stress-ng生成了CPU负载来进行实验。我使用以下参数运行stress-ng：-c 0 -q，并以低优先级nice -19 运行压力测试。

测试结果1 - 标准内核

在运行4.19.75内核的Raspberry Pi 4上生成的延迟图

测试结果2 - 实时内核

在运行4.19.71-rt24内核的Raspberry Pi4上生成的延迟图

结论

与Raspberry Pi 3和我之前的实验类似，Raspberry Pi 4的表现也相仿，使用实时内核时的平均延迟更低。与之前的帖子相比，这里的平均延迟更高，显然这是因为stress-ng产生的负载所致。这表明，为了获得更好的结果，在实验中施加与预期合理相似的负载是非常重要的。