第 1 章 RHEL for Real Time 的硬件平台

在设置实时环境时，配置硬件可以正确地发挥关键作用，因为硬件会影响到您的系统运行的方式。并非所有硬件平台都能够实时完成，并且启用调优。在进行微调前，您必须确保潜在的硬件平台实时功能。

硬件平台因供应商而异。您可以使用硬件延迟检测器(hwlatdetect)程序实时测试并验证硬件是否适合性。程序控制延迟检测器内核模块，并帮助检测底层硬件或固件行为导致的延迟。

完成低延迟操作所需的所有调整步骤。有关降低低延迟问题并改进调整的说明，请参阅厂商文档。

先决条件

已安装 RHEL-RT 软件包。
完成低延迟操作所需的所有调整步骤。有关减少或删除使系统移至系统管理模式(SMM)的系统管理中断(SMI)的说明，请参阅厂商文档。
警告
您必须完全避免禁用系统管理中断(SMI)，因为它可能会导致严重硬件故障。

1.1. 处理器内核
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实时处理器核心是物理中央处理单元(CPU)，它执行机器代码。套接字是处理器和计算机主板之间的连接。套接字是处理器放入的主板上的位置。有两组处理器：

在设计实时环境时，请注意可用内核的数量、内核之间的缓存布局以及内核物理连接方式。

当多个内核可用时，请使用线程或进程。在不使用这些构造的情况下编写的程序，可以一次在单个处理器中运行。多核平台通过对不同类型的操作使用不同的内核来提供优势。

缓存

缓存对整个处理时间和确定性有显著影响。通常，应用的线程需要同步对共享资源（如数据结构）的访问。

使用 tuna 命令行工具(CLI)，您可以确定缓存布局并将交互线程绑定到内核，以便它们共享缓存。缓存共享通过确保相互排除原语(mutex、条件变量或类似结构)和数据结构使用相同的缓存来减少内存错误。

互连

增加系统上的内核数可能会导致互连的冲突需求。这样，需要确定互连拓扑，以帮助检测实时系统上内核之间出现的冲突。

现在，许多硬件供应商在内核和内存之间提供透明的互连网络，称为非统一内存访问(NUMA)架构。

NUMA 是多处理中使用的系统内存设计，其中内存访问时间取决于处理器的内存位置。使用 NUMA 时，处理器可以访问自己的本地内存比非本地内存快，如处理器之间共享的其他处理器或内存上的内存。在 NUMA 系统中，了解互连拓扑有助于放置经常在相邻内核上通信的线程。

taskset 和 numactl 工具决定了 CPU 拓扑。taskset 定义没有 NUMA 资源（如内存节点和 numactl ）的 CPU 关联性控制进程和共享内存的 NUMA 策略。