42、实时编程：Cyclictest与Ftrace的应用与分析

实时编程：Cyclictest与Ftrace的应用与分析

1. 实时编程基础

实时编程中，“实时”这一概念需要结合具体的截止时间和可接受的错过率才有意义。当明确这两个要素后，就能判断Linux是否适合作为操作系统，若适合，便可着手对系统进行调优以满足需求。调优Linux及其应用程序来处理实时事件，关键在于提高其确定性，确保实时线程能可靠地满足截止时间。不过，确定性的提升往往会牺牲一定的总吞吐量，因此实时系统的数据处理能力通常不如非实时系统。

由于无法从数学上证明像Linux这样的复杂操作系统总能满足给定的截止时间，所以只能通过大量测试来验证，可使用诸如cyclictest和Ftrace等工具，更重要的是要根据自身应用程序制定专属的基准测试。

2. 调度延迟测量工具 - Cyclictest

Cyclictest是衡量调度延迟的标准指标。在使用RT抢占生成的输出中，RT内核表现出色，所有数据都紧密集中在20微秒左右，且没有超过35微秒的情况。然而，Cyclictest无法帮助识别和解决内核延迟的具体问题，这时就需要借助Ftrace。

3. 使用Ftrace

3.1 Ftrace简介

内核函数跟踪器（Ftrace）最初就是为追踪内核延迟而开发的。它的各种跟踪器能捕获运行期间检测到的最坏情况延迟的跟踪信息，显示导致延迟的函数。

3.2 常用跟踪器及内核配置参数

跟踪器名称	内核配置参数	功能描述