Si vous cherchez à améliorer les performances temps réel sous Linux, vous avez plusieurs approches à votre disposition. Ces approches peuvent être mises en œuvre de manière native dans le noyau Linux ou en utilisant un système de traitement multi-cores asynchrone (AMP). Dans cet article, nous examinerons les différentes méthodes pour optimiser les performances temps réel sous Linux.
Approches Basées sur l'API Native de Linux
Plusieurs fournisseurs, dont Denx, Enea, Mentor, MontaVista, SYSGO et Wind River, intègrent des capacités temps réel natives dans leurs distributions Linux. Ces solutions utilisent l'API native de Linux pour la création de tâches temps réel. Cependant, la modification du noyau Linux, des pilotes de périphériques et d'autres logiciels système peut varier en fonction du fournisseur.
Affinité SMP (Solution Open Source)
L'affinité SMP utilise les fonctionnalités du noyau Git de Xilinx pour améliorer la réactivité au niveau du système. Vous pouvez définir l'affinité du processeur de deux manières : soit à partir du code de l'application en utilisant sched_setaffinity() ou pthread_setaffinity_np(), soit à partir de la ligne de commande avec la commande "taskset."
Affinité IRQ (Solution Open Source)
L'affinité IRQ permet de diriger directement une interruption vers un processeur spécifique. Cette approche est complémentaire à l'affinité du processeur.
Preempt_RT (Solution Open Source)
Le patch Preempt_RT a pour objectif d'améliorer la latence et le temps de réponse de Linux. Cependant, il nécessite souvent des modifications des pilotes de périphériques pour garantir la sécurité en temps réel. Il n'a pas encore été intégré dans le noyau Linux "vanilla," mais il est pris en charge par certains partenaires Linux commerciaux, tels que Wind River, ENEA et SYSGO.
Enea Light Weight Run Time (Solution Commerciale)
Enea LWRT est une solution commerciale offrant des implémentations de l'ordonnancement, de la communication et de la gestion des ressources en espace utilisateur. Contrairement à d'autres solutions, elle expose une API Linux aux développeurs pour la prise en charge de tâches temps réel. Elle nécessite moins de patchs du noyau que Preempt_RT et offre des latences faibles, tout en maintenant un débit élevé.
Solutions AMP (Asymmetric Multi-Processing)
Linux peut être configuré en mode AMP, où un système d'exploitation temps réel s'exécute sur un des cœurs du processeur Zynq ou préempte un Linux en cours d'exécution. Des partenaires de Xilinx, tels que Denx, Sierraware, SYSGO et Xilinx PetaLinux, proposent des solutions AMP.
Solutions Linux / Bare-Metal AMP (Solution Open Source)
Xilinx fournit une solution AMP Linux / Bare-Metal qui permet d'exécuter Linux sur un cœur du Zynq-7000 AP SoC et des applications Bare-Metal sur l'autre cœur.
Conclusion
Il existe de nombreuses approches pour améliorer les performances temps réel sous Linux, que ce soit en utilisant l'API native de Linux, l'affinité SMP, l'affinité IRQ, Preempt_RT, Enea LWRT, ou les solutions AMP. Le choix de la méthode dépendra de vos besoins spécifiques et des compromis que vous êtes prêt à faire en matière de modification du noyau et de pilotes de périphériques. Assurez-vous de choisir la solution qui convient le mieux à votre application pour garantir des performances temps réel optimales.
Si vous suivez ces recommandations et mettez en œuvre ces approches, vous pouvez améliorer significativement les performances temps réel de votre système Linux sur un Zynq-7000 AP SoC. Pour en savoir plus sur chaque solution, vous pouvez consulter les liens fournis dans cet article.
N'hésitez pas à nous contacter si vous avez des questions ou si vous avez besoin d'informations supplémentaires sur l'optimisation des performances temps réel sous Linux.
