系统抖动测试 （rk3588 , buildroot rt , ubuntu20.04 with rt）

系统抖动测试

在工控机 rk3588 上测试不同系统(buildroot rt , ubuntu20.04 with rt),不同cpu负载下系统抖动参数。

测试工具 cyclictest & stress

apt install rt-tests stress

a. 普通进程

cyclictest -t1 -p 0 -i 1000 -l 600000 -h 100 -q

• -t1：使用1个线程进行测试
• -p 0：设置线程的优先级为0（在实时调度中，优先级越高，数值越大）
• -i 1000：线程的基本间隔为1000微秒（1毫秒）
• -l 1000：循环1000次

b. 实时进程

chrt -f 99 taskset -c 6 cyclictest -t1 -p 99  -i 1000 -l 600000 -h 100 -q

• chrt -f 99 : 设置 FIFO 调度策略，优先级 99（最高）
• taskset -c 6 : CPU绑定 6

测试分组

• 测试机器 cpu：rk3588

• 测试时间 ：2 小时

• 样本数据 ：7,200,000

• 分组条件设置：

  • cpu负载率：[0%,50%]

  • 任务类型：[normal task(普通任务),rt task(实时任务)]

    • 实时任务设置: FIFO 调度策略，优先级 99（最高）, CPU绑定核心 6

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• 记录数据含义：

  • Min Latency: 最小延迟抖动 μs

  • Avg Latency: 平均延迟抖动 μs

  • Max Latency: 最大延迟抖动 μs

  • Overflows: 超出 100 us 抖动 样本数据

  • CPU Load: CPU设置负载率 %

A组(系统：ubuntu20.04 with rt)

• 系统信息：Linux Industio 5.10.209-rt89 #9 SMP PREEMPT_RT Fri Jul 4 14:21:02 CST 2025 aarch64 aarch64 aarch64 GNU/Linux
• 以下图中 x轴 - 抖动延迟 ， y轴 - 记录样本数量

A1 [0%,normal task]

A2 [0%,rt task]

A3 [50%,normal task]

A4 [50%,rt task]

B组(系统：buildroot rt)

• 系统信息：Linux rk3588 5.10.160-rt89 #9 SMP PREEMPT_RT Thu Feb 20 13:40:59 CST 2025 aarch64 GNU/Linux
• 以下图中 x轴 - 抖动延迟 ， y轴 - 记录样本数量

B1 [0%,normal task]

B2 [0%,rt task]

B3 [50%,normal task]

B4 [50%,rt task]

测试总结

• 以最大抖动作为指标进行分析。

A组统计分析 (ubuntu20.04 with rt)

B组统计分析 (buildroot rt)

结论

• 设置 实时任务时，抖动更小，平均抖动 3~4 us
• 可以看到，在相同条件下(rt task), 测试数据中B组最大抖动延迟相对于A组更低15us < 130 us , 说明 buildroot 的系统实时性更好。