50、深入探究CPU调度器与系统延迟测量

深入探究CPU调度器与系统延迟测量

1. 引言

在计算机系统中，没有一种万能的解决方案能满足所有需求。在CPU调度方面，Linux内核有多种配置选项，不同的内核配置在不同场景下有不同的表现。本文将聚焦于系统延迟的概念、测量方法，以及如何在树莓派设备上进行相关测试。

2. 系统延迟的定义

• 调度延迟 ：指内核调度器唤醒用户空间线程（或进程）使其变为可运行状态，到该线程（或进程）实际在处理器上运行所花费的时间。不过，“调度延迟”在另一种语境下，也指每个可运行任务保证至少运行一次的时间间隔，在近期的x86_64 Linux系统中，该可调参数 /proc/sys/kernel/sched_latency_ns 默认值为24 ms。
• 中断延迟 ：从硬件中断（如网络中断）发生，到其处理程序实际处理该中断所经过的时间。

3. cyclictest工具介绍

cyclictest 是由Thomas Gleixner编写的用户空间程序，用于测量内核延迟，其输出值以微秒为单位。通常，我们关注的是平均和最大延迟值。若这些值在系统可接受范围内，则一切正常；反之，可能需要进行产品特定的重新设计、内核配置调整，或检查其他时间关键的代码路径（包括用户空间）等。

下面以 cyclictest 进程为例，详细说明调度延迟。 cyclictest 进程运行时，内部会调用 nanosleep(2)