2026/2/25 2:12:20
网站建设
项目流程
网站建设的经验做法,学校建立网站,wordpress抽奖主题,国外wordpress主机一、简介#xff1a;为什么要在飞腾上做“实时/非实时协同”#xff1f;背景#xff1a;能源、矿山、轨道交通等关键领域#xff0c;既需要1 ms的实时闭环控制#xff08;PLC/运动控制#xff09;#xff0c;又需要跑容器、数据库、Web运维。痛点#xff1a;通用Li…一、简介为什么要在飞腾上做“实时/非实时协同”背景能源、矿山、轨道交通等关键领域既需要1 ms的实时闭环控制PLC/运动控制又需要跑容器、数据库、Web运维。痛点通用Linux任务调度随意抢占导致控制任务偶发5 ms延迟→废品/跳闸/安全系统误动作。飞腾FT-2000/4、D2000、E2000国产ARMv8架构已支持PREEMPT_RT但默认配置下实时任务仍会被非实时负载干扰。价值掌握“核隔离资源配额”技术可让实时区100 μs延迟同时非实时区正常跑Docker/K8s一颗芯片两套系统国产化全栈可控。二、核心概念5个关键词先搞懂关键词一句话飞腾平台注意PREEMPT_RT让Linux大部分代码可抢占关中断区最小化需飞腾BSP≥5.15已集成rt补丁CPU隔离把指定核从内核调度器拿走只跑实时任务飞腾ARM64同样用isolcpuscgroups v2限制非实时组CPU带宽防止burst抢占与x86语法一致rseq重启序列用户态优化降低迁移延迟5.10默认开启核绑定taskset/irqbalance把中断绑定到非实时核飞腾GICv3支持亲和三、环境准备15分钟搭好“飞腾实时实验机”1. 硬件FT-2000/4 工业主板4核A722.2 GHz4GB DDR4NVMe SSD 256 GBIO低延迟串口1路→用于实时日志不抢占网口2. 软件组件版本获取方式实时内核linux-5.15-ft-rt30飞腾官方Git仓库根文件系统Ubuntu 20.04 arm64飞腾镜像站工具链gcc-9.3-aarch64sudo apt install gcc-aarch64-linux-gnu测试框架rt-tests 2.4apt install rt-tests3. 一键编译RT内核可复制#!/bin/bash # build_rt_ft.sh git clone https://gitee.com/phytium/linux.git -b v5.15-ft-rt30 cd linux export ARCHarm64 export CROSS_COMPILEaarch64-linux-gnu- make phytium_defconfig ./scripts/config -e CONFIG_PREEMPT_RT make -j$(nproc) Image dtbs sudo make modules_install sudo cp arch/arm64/boot/Image /boot sudo update-grub reboot重启选rt内核进入。四、应用场景300字示例某矿山皮带运输系统采用飞腾D2000国产工控机实时区2核跑EtherCAT主站周期1 ms控制4台3 kW伺服电机同步运转非实时区2核跑Docker容器Node-REDInfluxDBGrafana实时采集电机电流、温度同时对外提供Web可视化。未优化前Web刷新大数据时cyclictest偶发1.2 ms延迟→EtherCAT帧错过周期伺服报警停机。通过本文“核隔离cpuset”方案后实时区最大延迟80 μsWeb容器被限制在剩余2核、CPU配额80%不再抢占实时任务实现“零停机”运维。整套系统国产化率100%通过矿山安全监察局验收。五、实际案例与步骤从“默认”到“确定100 μs”实验目录~/ft-rt-lab全部脚本可一键跑。5.1 核隔离让实时任务独享CPU 0-1修改GRUB编辑/boot/grub/grub.cfg在linux行追加isolcpus0-1 rcu_nocbs0-1 quiet splash重启后确认cat /proc/cmdline | grep isolcpus结果调度器不再将普通任务放到0-1核。5.2 绑定实时任务到隔离核示例代码rt_thread.c#define _GNU_SOURCE #include pthread.h #include stdio.h #include sched.h #include unistd.h void* rt_task(void* arg){ cpu_set_t cpuset; CPU_ZERO(cpuset); CPU_SET(0, cpuset); /* 绑定CPU0 */ pthread_setaffinity_np(pthread_self(), sizeof(cpuset), cpuset); struct sched_param param { .sched_priority 95 }; pthread_setschedparam(pthread_self(), SCHED_FIFO, param); while(1){ // 模拟1ms控制循环 usleep(1000); } return NULL; } int main(){ pthread_t tid; pthread_create(tid, NULL, rt_task, NULL); pthread_join(tid, NULL); }编译运行gcc rt_thread.c -o rt_thread -pthread sudo ./rt_thread 5.3 限制非实时区cgroups v2 一键脚本#!/bin/bash # limit_nonrt.sh # 创建cgroup切片 sudo mkdir -p /sys/fs/cgroup/nonrt.slice echo 2-3 | sudo tee /sys/fs/cgroup/nonrt.slice/cpus echo 800000 1000000 | sudo tee /sys/fs/cgroup/nonrt.slice/cpu.max # 80%带宽 # 把非实时任务移入 echo $$ | sudo tee /sys/fs/cgroup/nonrt.slice/cgroup.procs执行后Docker、shell等后续进程自动受限于2-3核80% CPU。5.4 中断亲和把网口/磁盘中断迁出实时核# 查看当前中断分布 cat /proc/interrupts # 将eth0示例IRQ 28绑定到CPU2-3 sudo echo 0xC /proc/irq/28/smp_affinity也可安装irqbalance服务并配置sudo systemctl enable irqbalance echo IRQBALANCE_BANNED_CPUS3 /etc/sysconfig/irqbalance # 0-1禁止迁移5.5 效果验证cyclictest对比优化前无隔离sudo cyclictest -p95 -m -i100 -d60s -qMax: 1323 μs优化后隔离限速Max: 67 μs下降95%且全程无丢包。六、常见问题与解答FAQ问题现象解决isolcpus无效任务仍迁移到0-1未关rcu_nocbs内核参数同时加rcu_nocbs0-1cgroup限制后Docker容器启动失败提示CPU不足给docker.service单独slice放宽quotacyclictest Max偶尔100 μs电源管理未关BIOS关闭Turbo、内核加nohz_full0-1实时线程绑定失败EPERM需root或使用sudo飞腾主板无/proc/irq/*/smp_affinity旧内核升级至5.15-ft-rt30支持GICv3亲和七、实践建议与最佳实践核分配策略≤8核场景推荐“一半实时一半业务”8核可按比例2:1留余量。电源管理生产环境BIOS统一关闭Turbo、C-State、P-State使用performancegovernor。日志分流实时核日志走串口禁止写磁盘业务日志走网络互不干扰。灰度验证上线前用stress-ng对业务区压载100% CPU实时区cyclictest保持80 μs。一键恢复保留默认GRUB条目异常时重启可回退非隔离配置减少现场维修时间。文档自动化把核隔离、cgroup配置写成Ansible playbook同固件一起版本化。八、总结与展望要点回顾飞腾平台通过isolcpuscgroups v2中断亲和可让“实时区”延迟从毫秒级降至几十微秒同时“业务区”继续跑容器、数据库实现一颗国产芯两套确定性系统。国产化价值从芯片到实时内核100%自主可控替代传统x86RTOS方案降低供应链风险已在能源、矿山、轨交等关键领域批量落地。下一步结合飞腾硬件看门狗、双核锁步Lock-Step与IEC 61508功能安全认证推进“SIL 2级国产实时控制器”让国产芯不仅替代更是超越。立刻打开你的飞腾板子复制本文脚本跑一遍把cyclictest截图发到团队群——国产实时原来可以如此简单