创龙瑞芯微 RK3588 国产2.4GHz八核工业开发板—Linux-RT应用开发案例

原创

于 2025-09-26 16:39:12 发布 · 1k 阅读

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#嵌入式开发 #硬件开发 #工业控制 #开发板

前言

为助力开发者高效开展创龙科技研发评估板的 Linux-RT 应用开发，本文先对比分析系统实时性，再测试不同 CPU 状态下 Linux-RT 性能，同时提供两类典型开发案例，详解测试流程、编译方法及核心代码，帮助开发者掌握 Linux-RT 系统应用开发要点，保障评估板实时性应用稳定实现。

主要通过Cyclictest延迟检测工具，以及基于Linux-RT的应用程序评估Linux-RT系统的实时性，适用开发环境如下：

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

开发环境：VMware16.2.5、Ubuntu20.04.6 64bit

U-Boot：U-Boot-2017.09

Kernel：Linux-RT-5.10.160

LinuxSDK：LinuxSDK-[版本号]（基于rk3588_linux_release_v1.2.1_20230720）

我司默认使用的是Linux内核，同时提供了Linux-RT内核位于产品资料“4-软件资料\Debian\Kernel\image\linux-5.10.160-[版本号]-[Git系列号]”目录下。请按照如下方法替换为Linux-RT内核。

将Linux-RT内核镜像boot-rt.img拷贝至评估板文件系统任意目录下。执行如下命令，替换内核镜像至系统启动卡，评估板重启生效。

备注：mmcblk1p3为系统启动卡对应的设备节点，如需固化至eMMC，请将设备节点修改为mmcblk0p3。

Target# dd if=boot-rt.img of=/dev/mmcblk1p3

Target# sync

Target# reboot

图 1

图 2 Linux-RT内核

我司提供的Linux-RT内核应用了开源的RT PREEMPT机制进行补丁。PREEMPT_RT补丁的关键是最小化不可抢占的内核代码量，同时最小化必须更改的代码量，以便提供这种附加的可抢占性。Linux-RT内核增加PREEMPT_RT补丁后，增加了系统响应的确定性和实时性，但是代价是CPU性能降低。

Linux-RT内核与普通Linux内核相比，几个主要的相同之处是：

具有相同的开发生态系统，包括相同工具链、文件系统和安装方法，以及相同的POSIX API等。
仍然存在内核空间和用户空间的划分。
Linux应用程序在用户空间中运行。

Linux-RT内核与普通Linux内核在常规编程方式上的几个主要不同之处是：

调度策略。
优先级和内存控制。
基于Linux-RT内核的应用程序使用了调度策略后，系统将根据调度策略对其进行调优。

Linux系统实时性测试

本章节主要介绍使用Cyclictest延迟检测工具测试Linux系统实时性的方法。Cyclictest是rt-tests测试套件下的一个测试工具，也是rt-tests下使用最广泛的测试工具，一般主要用来测试内核的延迟，从而判断内核的实时性。

Cyclictest常用于实时系统的基准测试，是评估实时系统相对性能的最常用工具之一。Cyclictest反复测量并精确统计线程的实际唤醒时间，以提供有关系统的延迟信息。它可测量由硬件、固件和操作系统引起的实时系统的延迟。

为了测量延迟，Cyclictest运行一个非实时主线程（调度类SCHED_OTHER），该线程以定义的实时优先级（调度类SCHED_FIFO）启动定义数量的测量线程。测量线程周期性地被一个到期的计时器（循环报警）所定义的间隔唤醒，随后计算有效唤醒时间，并通过共享内存将其传递给主线程。主线程统计延迟值并打印最小、最大和平均延迟时间。

参考链接：https://wiki.linuxfoundation.org/realtime/documentation/howto/tools/cyclictest/start?s[]=cyclictest。