嵌入式 Linux 应用程序中的周期"lags"

这可能有点太基础了，但这是我过去处理与时间和设计相关的错误时考虑过的事项清单。

指定可接受的滞后

在时间敏感型应用程序的情况下，过早优化可能非常昂贵，请确保您了解滞后要求是什么（有硬数字），测量您正在观察的内容，并不断改进，直到达到目标。

选择合适的硬件

确保如果你有 n 个线程，你想要合理的时机，你有大约 n 个内核。这使得证明您的进程未充分利用 CPU 变得非常容易。即使无法在生产中执行此操作，在测试期间执行此操作也有助于排除某些类型的错误。

确保您的应用程序不会使用交换空间 - 确保您有足够的 RAM 用于所有可能的用例和运行时。使用像valgrind这样的工具来确保你没有泄漏内存。

选择合适的嵌入式操作系统

您的应用程序对时序越重要，就越有可能需要一个提供时序保证的操作系统。在真正的硬实时操作系统上运行将产生与在精简的桌面 Linux 上运行非常不同的结果。了解并理解您选择的嵌入式 Linux 的含义。

为您的应用程序选择合适的优先级

如果您看到零星的滞后，请确保您的系统上没有运行任何其他可能导致问题的内容。我在桌面 Linux 变体上看到了一些可能导致问题的奇怪事情，包括音频驱动程序。

至少在测试期间，您的优先级比其他后台进程高得多（值更低）。你可以用nice来做到这一点。

了解内核调用发生的位置

如评论中所述，使用 strace 等工具来识别正在进行哪些内核调用是一个非常好的主意。同样，了解哪些类型的函数/操作将触发系统调用会非常有帮助（例如，在可能的情况下，重用缓冲区而不是触发频繁的分配和释放）。

这也有助于理解并最大程度地减少应用程序正在执行的锁定。这包括显而易见的事情，例如以一致的顺序获取锁，最大限度地减少使用锁所花费的时间，以及采用有意义的最轻量级同步基元（您可以使用原子而不是互斥体吗？

选择合适的调度程序和线程优先级

如果您的任务多于内核，请考虑您正在使用哪个调度程序。

通用调度程序（在大多数情况下）不适合性能关键型应用程序。您的 linux 发行版将提供一些机制来更改调度程序（尽管这可能需要提升权限）。

循环调度（SCHED_RR）是一个好的开始，因为它使CPU利用率数学非常容易计算（至少给出一个大概的估计）。确保具有最严格计时要求的线程具有最高优先级。请注意，更改优先级可能会导致一些细微的错误（优先级反转）

将性能关键线程锁定到特定内核

您可以使用操作系统（或特定于平台）调用来设置线程相关性（需要停留在特定内核上）sched_affinity。在某些情况下，这有助于确保一致的缓存性能