樹莓派4 性能大比拼：標準Linux與實時Linux 4.19內(nèi)核的延遲測試

引言

本文是對我之前關(guān)于Raspberry Pi3 同一主題的帖子的更新。

與之前的帖子一樣，我使用的是隨Raspbian鏡像提供的標準內(nèi)核，以及應(yīng)用了RT補丁的相似內(nèi)核版本。對于實時版，我使用的是raspberrypi/linux倉庫中的rpi-4.19.y-rt分支。同樣，在測試中，我使用了實時Linux項目中的cyclic test程序。

Cyclic test程序用于測量對定時器產(chǎn)生的中斷做出響應(yīng)所需的時間。

設(shè)置

下面的兩個實驗均在Raspberry Pi4上運行。

對于標準Linux內(nèi)核，我使用的是Raspbian鏡像，并在撰寫本文時進行了升級，結(jié)果是內(nèi)核版本為4.19.75。

對于實時Linux內(nèi)核，我克隆了raspberrypi/linux倉庫中的rpi-4.19.y-rt分支。在撰寫本文時，這導(dǎo)致了內(nèi)核版本為4.19.71-rt24-v71+。這里有一篇帖子總結(jié)了構(gòu)建內(nèi)核的步驟。.

對于cyclic test程序，我使用的是rt-tests-1.5.tar.gz包。我使用make NUMA=0構(gòu)建了該工具。

下面的圖表是使用gnuplot和OSADL的mklatencyplot腳本生成的。cyclic test以以下參數(shù)運行：

cyclictest -l100000000 -m -S -p90 -i200 -h400 -q

單次測試運行時間超過5小時。

在之前的文章中，我沒有在系統(tǒng)上施加額外的負載。對于本文，我使用stress-ng生成了CPU負載來進行實驗。我使用以下參數(shù)運行stress-ng：-c 0 -q，并以低優(yōu)先級nice -19 運行壓力測試。

測試結(jié)果1 - 標準內(nèi)核

在運行4.19.75內(nèi)核的Raspberry Pi 4上生成的延遲圖

測試結(jié)果2 - 實時內(nèi)核

在運行4.19.71-rt24內(nèi)核的Raspberry Pi4上生成的延遲圖

結(jié)論

與Raspberry Pi 3和我之前的實驗類似，Raspberry Pi 4的表現(xiàn)也相仿，使用實時內(nèi)核時的平均延遲更低。與之前的帖子相比，這里的平均延遲更高，顯然這是因為stress-ng產(chǎn)生的負載所致。這表明，為了獲得更好的結(jié)果，在實驗中施加與預(yù)期合理相似的負載是非常重要的。