42、实时编程：Cyclictest与Ftrace工具详解

实时编程：Cyclictest与Ftrace工具详解

1. 实时编程基础概念

实时系统需要在规定的时间内完成任务，“实时”这一概念需结合截止时间和可接受的错过率才有意义。在实时编程中，我们要让系统更具确定性，确保实时线程能可靠地满足其截止时间，但这往往会牺牲一定的总吞吐量。

2. 调度延迟测量工具 - Cyclictest

Cyclictest是衡量调度延迟的标准指标。使用RT抢占生成的输出显示，RT内核表现出色，其延迟大多集中在20微秒左右，且不超过35微秒。然而，Cyclictest无法帮助我们识别和解决内核延迟的具体问题。

3. 内核延迟追踪利器 - Ftrace

Ftrace的内核函数追踪器能帮助追踪内核延迟，其追踪器可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。以下是一些常用追踪器及其对应的内核配置参数：
| 追踪器 | 内核配置参数 | 功能描述 |
| ---- | ---- | ---- |
| irqsoff | CONFIG_IRQSOFF_TRACER | 跟踪禁用中断的代码，记录最坏情况 |
| preemptoff | CONFIG_PREEMPT_TRACER | 类似于irqsoff，但跟踪内核抢占被禁用的最长时间（仅适用于可抢占内核） |
| preemptirqsoff | - | 结合前两者，记录中断和/或抢占被禁用的最长时间 |
| wakeup | - | 跟踪并记录最高优先级任务唤醒后被调度的最大延迟 |
| wakeup_rt | - | 与wakeup相同，但仅适用于具有SCHED_FIFO、SCH