延时仅9μs！Linux-RT实时性能测试分享，基于RK3576国产平台

在工业应用场景中，实时性是保障系统稳定运行与生产安全的核心要素。例如自动化生产线需通过实时响应传感器数据来精准控制机械臂动作；电力继电保护系统依赖实时数据处理快速切断故障电路，避免大面积停电。

这种即时处理任务、严格遵守时序约束的能力，直接影响工业生产的效率与质量，Linux-RT通过高实时性为工业自动化升级提供了可靠的底层支撑。

RK3576 Linux-RT实时性测试数据

使用Cyclictest延迟检测工具测试Linux系统实时性，分别在CPU空载、满负荷（运行stress压力测试工具）、满负荷-隔离CPU3核心（运行stress压力测试工具）三种情况下运行指令测试12小时。测试数据如下所示：

根据3种状态的测试结果可知，当程序指定至隔离的CPU3核心上运行时，Linux系统延迟最低，可有效提高系统实时性。故推荐对实时性要求较高的程序（功能）指定至隔离的CPU核心运行。

Linux-RT系统的优势

Linux-RT内核基于普通Linux内核增加PREEMPT_RT补丁，增加了系统响应的确定性和实时性。这种升级无需大规模重写内核，既保障了严苛的实时性能，又完整继承了Linux生态的开发资源，如工具链、文件系统到安装方法均可兼容。

Linux-RT使得开发者能够依托成熟的Linux开发环境，快速完成产品开发与部署，大幅缩短产品上市周期，为企业抢占市场先机提供强大助力。

Linux-RT高实时性应用领域

Linux-RT凭借高实时性的优势，在高端工业PLC、运动控制器、工业计算机、工业网关、电力检测装置、电力DTU等应用领域广泛使用。

Cyclictest系统实时性测试

开发环境

本文主要介绍基于RK3576J测试Linux系统实时性的方法，适用以下开发环境：

Windows开发环境：Windows 7 64bit、Windows 10 64bit

Linux开发环境：VMware16.2.5、Ubuntu22.04.5 64bit

U-Boot：U-Boot-2017.09

Kernel：Linux-6.1.115、Linux-RT-6.1.115

LinuxSDK：LinuxSDK-[版本号]（基于rk3576_linux6.1_release_v1.1.0）

硬件平台：创龙科技RK3576J工业评估板（TL3576-EVM）

隔离CPU核心状态

本次测试以隔离CPU3核心为例，通过降低系统上所运行的其他进程对隔离CPU3产生的延迟影响，确保CPU3进程的正常运行，进而评估Linux-RT内核的系统实时性。

评估板上电启动后，在U-Boot倒计时结束之前长按"Ctrl + C"键进入U-Boot命令行模式，修改环境变量，隔离CPU3核心。

运行stress压力测试工具，使得CPU处于满负荷状态。再使用taskset工具将cyclictest测试程序运行在CPU3核心，测试CPU3核心满负荷状态下的系统实时性能。

测试指令运行12小时，测试完成后将生成统计结果iso_overload_output文件。

统计结果分析

对测试结果文件的数据进行分析，使用脚本生成直方图，得到隔离CPU核心状态下的统计结果如下所示。本次测试中，CPU4核心Max Latencies值最大，为124us，隔离CPU3核心的Max Latencies值最小，为9us。

根据CPU空载、CPU满负荷、隔离CPU核心三种状态的测试结果可知：当程序指定至隔离的CPU3核心上运行时，Linux系统延迟降低，可有效提高系统实时性。故推荐对实时性要求较高的程序（功能）指定至隔离的CPU核心运行。

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审核编辑 黄宇