第 1 章 RHEL for Real Time 的硬件平台

在设置实时环境时，正确配置硬件会扮演重要角色，因为硬件会影响您的系统运行方式。并非所有硬件平台都能够实时启用调优。在进行调优前，您必须确保潜在的硬件平台具有实时功能。

硬件平台因供应商而异。您可以使用硬件延迟检测器(hwlatdetect)程序测试和验证硬件是否适合性。程序控制延迟 detector 内核模块，并有助于检测底层硬件或固件行为造成的延迟。

完成低延迟操作所需的任何调整步骤。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任何调整步骤。有关减少或删除任何系统管理中断(SMI)的说明，请参阅厂商文档，使系统移至系统管理模式(SMM)。
警告
您必须完全禁用系统管理中断(SMI)，因为它可能会导致严重的硬件故障。

1.1. 处理器内核
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实时处理器内核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的主板之间的连接。套接字是处理器要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、核心中的缓存布局以及内核物理连接的方式。

当有多个内核可用时，请使用线程或进程。程序在没有使用这些构造的情况下编写，一次在一个处理器上运行。多核平台通过使用不同内核进行不同类型的操作提供优势。

缓存

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

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 mutual 排除原语(mutex、条件变量或类似)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上的冲突需求。这样就可以确定互连拓扑，以帮助检测实时系统中内核之间发生冲突。

现在，许多硬件供应商提供内核与内存之间的透明互连网络，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，内存访问时间取决于处理器的内存位置。使用 NUMA 时，处理器可以比非本地内存更快地访问自己的本地内存，如处理器之间共享的其他处理器或内存的内存。在 NUMA 系统上，了解互连拓扑有助于将经常在相邻内核中通信的线程放置。

taskset 和 numactl 实用程序决定了 CPU 拓扑。taskset 定义没有 NUMA 资源的 CPU 关联性，如内存节点和 numactl 控制进程和共享内存的 NUMA 策略。