RT 验证与已知限制 - Qualcomm Dragonwing Documentation

要在 Qualcomm^® Linux 上实现确定性延迟，既需要 RT 内核，也需要正确的系统配置。本页介绍运行延迟测试前所需的调优步骤、cyclictest 的用法，以及 Qualcomm Linux RT 内核的已知限制。

测试前系统调优

在运行任何 RT 验证测试之前，请在目标设备上应用以下配置步骤。除非通过 systemd 服务实现自动化（参见 OTA 与升级注意事项），否则每次重启后必须重新应用调优。

QCS6490 · IQ-9075 · IQ-615

这些平台将 CPU 7 隔离为 RT 核心。CPU 0–6 为常规维护（housekeeping）CPU。 1. 禁用定时器迁移

echo 0 > /proc/sys/kernel/timer_migration

2. 将工作队列绑定到维护 CPU（掩码 0x7F = CPU 0–6）

for wq in /sys/devices/virtual/workqueue/*; do
    [ -w "$wq/cpumask" ] && echo 7F > "$wq/cpumask"
done

3. 将所有 CPU 频率调节器设置为 performance

for policy in /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy*; do
    [ -w "$policy/scaling_governor" ] && echo performance > "$policy/scaling_governor"
done

4. 禁用 RT 记账/限流

echo -1 > /proc/sys/kernel/sched_rt_runtime_us

5. 将 IRQ 亲和性设置为维护 CPU（0–6）

ALLOW_CPUS="0,1,2,3,4,5,6"
cpu_list_to_mask() {
    MASK=0
    for cpu in $(echo $1 | tr ',' ' '); do
        MASK=$((MASK | (1 << cpu)))
    done
    printf "%x\n" "$MASK"
}
MASK=$(cpu_list_to_mask "$ALLOW_CPUS")
echo "Setting IRQ affinity to CPUs: $ALLOW_CPUS (mask=0x$MASK)"
for irq in /proc/irq/[0-9]*; do
    smp_file="$irq/smp_affinity"
    [ -w "$smp_file" ] && echo "$MASK" > "$smp_file" 2>/dev/null
done

IQ-8275

该平台将 CPU 3 隔离为 RT 核心。CPU 0–2 和 4–7 为维护 CPU（掩码 0xF7）。 1. 禁用定时器迁移

echo 0 > /proc/sys/kernel/timer_migration

2. 将工作队列绑定到维护 CPU（掩码 0xF7 = CPU 0–2、4–7）

for wq in /sys/devices/virtual/workqueue/*; do
    [ -w "$wq/cpumask" ] && echo F7 > "$wq/cpumask"
done

3. 将所有 CPU 频率调节器设置为 performance

for policy in /sys/devices/system/cpu/cpufreq/policy*; do
    [ -w "$policy/scaling_governor" ] && echo performance > "$policy/scaling_governor"
done

4. 禁用 RT 记账/限流

echo -1 > /proc/sys/kernel/sched_rt_runtime_us

5. 将 IRQ 亲和性设置为维护 CPU（0–2、4–7）

ALLOW_CPUS="0,1,2,4,5,6,7"
cpu_list_to_mask() {
    MASK=0
    for cpu in $(echo $1 | tr ',' ' '); do
        MASK=$((MASK | (1 << cpu)))
    done
    printf "%x\n" "$MASK"
}
MASK=$(cpu_list_to_mask "$ALLOW_CPUS")
echo "Setting IRQ affinity to CPUs: $ALLOW_CPUS (mask=0x$MASK)"
for irq in /proc/irq/[0-9]*; do
    smp_file="$irq/smp_affinity"
    [ -w "$smp_file" ] && echo "$MASK" > "$smp_file" 2>/dev/null
done

通过 Yocto 安装 rt-tests

cyclictest 工具是上游 rt-tests 套件的一部分。在您的层配置中向 IMAGE_INSTALL 追加以下内容，将其包含到 Yocto 镜像中：

IMAGE_INSTALL:append = " rt-tests numactl"

重新构建并重新刷写镜像。启动后，cyclictest 位于 /usr/bin/cyclictest。

运行 cyclictest

cyclictest 通过调度一个周期性线程，并记录每次唤醒相对于请求间隔的延迟程度，来测量定时器延迟。

QCS6490 · IQ-9075 · IQ-615（RT 核心：CPU 7）

cyclictest -a 7 -t 1 -m -l 100000000 -i 1000 -p 99 -h 100

IQ-8275（RT 核心：CPU 3）

cyclictest -a 3 -t 1 -m -l 100000000 -i 1000 -p 99 -h 100

表：cyclictest 参数参考

标志	值	含义
`-a`	`7` 或 `3`	将测试线程绑定到隔离的 RT CPU
`-t`	`1`	运行 1 个测量线程
`-m`	—	锁定所有内存页（防止缺页抖动）
`-l`	`100000000`	测量循环次数（长时测试）
`-i`	`1000`	定时器间隔，单位微秒（1 ms）
`-p`	`99`	线程 RT 优先级（`SCHED_FIFO`，优先级 99）
`-h`	`100`	构建最高到 100 µs 的延迟直方图

示例输出：

# /dev/cpu_dma_latency set to 0us
policy: fifo: loadavg: 0.00 0.00 0.00

T: 0 ( 1234) P:99 I:1000 C:100000000 Min:      3 Act:    4 Avg:    5 Max:     42

Max 字段是以微秒为单位的最坏情况延迟。在经过正确调优的系统上，QCS6490、IQ-9075 和 IQ-615 上该值应保持在 100 µs 以下；应用调优后的 IQ-8275 也应低于相同阈值。有关完整文档和其他测试工具（hackbench、oslat、pi_stress），请参阅 RT-Tests 文档。

已知限制

仅限内核空间 PREEMPT_RT 为内核线程和中断处理程序提供确定性调度。用户空间应用必须通过 sched_setscheduler 显式选择使用 SCHED_FIFO 或 SCHED_RR RT 调度策略，并且必须使用 taskset 或 cpuset 绑定到隔离的 CPU 核心。在共享 CPU 上以 SCHED_OTHER（默认）运行的用户空间进程无法从 RT 内核中受益。 热限频 Qualcomm SoC 在 SoC 温度升高时会执行热缓解措施来降低 CPU 频率。即使设置了 performance 调节器，热事件也可能临时降低 RT 核心的 CPU 频率，从而引入延迟尖峰。在长时生产测试中，请监控热状态：

cat /sys/devices/virtual/thermal/thermal_zone*/temp

如果结温经常超过限频阈值，请考虑降低系统负载或改善散热。 Remoteproc 固件认证 首次启动时，aDSP、cDSP 和 WPSS 子系统会通过 TrustZone 加载并认证固件。该过程在 device_initcall 期间运行，可能耗时数秒，短暂加重内存总线负担，并在早期启动阶段的 RT 测量中引入延迟尖峰。请仅在所有 remoteproc 子系统完全启动后再进行 RT 验证：

# Confirm all subsystems are running before testing
cat /sys/class/remoteproc/remoteproc*/state
# Expected: running (for each enabled subsystem)

SMT / 超线程 Qualcomm ARM64 SoC 不实现同时多线程（SMT）。因此其 CPU 隔离模型（isolcpus、nohz_full、rcu_nocbs）比 x86 更简单，因为不存在与 RT 核心共享执行资源的同级线程。 sched_rt_runtime_us 与看门狗 将 sched_rt_runtime_us 设置为 -1（无限制）会禁用防止 RT 任务饿死 CFS 任务的 RT 限流。这对确定性延迟是必需的，但意味着失控的 RT 任务可能锁死系统。请在生产配置中启用 RT 内核看门狗（CONFIG_DETECT_HUNG_TASK=y、hung_task_timeout_secs）以缓解此风险。 EFI 运行时服务 启用 PREEMPT_RT 后，内核的 EFI_DISABLE_RUNTIME Kconfig 选项默认为 y（参见 drivers/firmware/efi/Kconfig）。这有意禁用 EFI 运行时服务，以消除 UEFI 固件调用可能给 RT 调度路径带来的巨大且不可预测的延迟。在 Qualcomm 平台上，这会带来实际影响：允许用户配置启动时 DTB 叠加层（写入 VendorDtbOverlays EFI 变量）需要 EFI 运行时服务。目前 Yocto 配置中通过在内核命令行传入 efi=runtime 来启用 EFI 运行时服务，方法是在 conf/machine/include/qcom-common.inc 中向 RT_KERNEL_CMDLINE 追加如下参数：

RT_KERNEL_CMDLINE:append = " efi=runtime"

​测试前系统调优

​QCS6490 · IQ-9075 · IQ-615

​IQ-8275

​通过 Yocto 安装 rt-tests

​运行 cyclictest

​QCS6490 · IQ-9075 · IQ-615（RT 核心：CPU 7）

​IQ-8275（RT 核心：CPU 3）

​已知限制