Evaluación de rendimiento de los núcleos de Linux con PREEMPT_RT en dispositivos integrados basados en ARM
Autores: Adam, George K.; Petrellis, Nikos; Doulos, Lambros T.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Evaluación de rendimiento de los núcleos de Linux con PREEMPT_RT en dispositivos integrados basados en ARM
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Tiempo real
Núcleos de Linux
Distribuciones
Dispositivos integrados basados en ARM
Parche preempt_rt
Rendimiento
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
Este trabajo investiga el rendimiento en tiempo real de los núcleos y distribuciones de Linux con un parche en tiempo real PREEMPT_RT en dispositivos integrados basados en ARM. Las mediciones experimentales, que se basan principalmente en métodos heurísticos, ofrecen nuevas perspectivas sobre el rendimiento en tiempo real de Linux en dispositivos integrados basados en ARM (por ejemplo, BeagleBoard y RaspberryPi). Las evaluaciones del rendimiento en tiempo real de Linux se basan en módulos de medición de software en tiempo real específicos, desarrollados para este propósito, y en el uso de una herramienta de referencia estándar, cyclictest. Los módulos de software fueron diseñados tras la introducción de un nuevo modelo de tarea de respuesta, un aspecto innovador de este trabajo. Las mediciones incluyen la latencia de las tareas de respuesta en el espacio de usuario y en el espacio del kernel, la respuesta en la ejecución de tareas periódicas, la frecuencia máxima sostenida y métricas generales de rendimiento de latencia. Los resultados muestran que en tales sistemas, el parche PREEMPT_RT proporciona un rendimiento en tiempo real más mejorado que los núcleos de Linux por defecto. Las latencias y especialmente las latencias en el peor de los casos se reducen con el soporte en tiempo real, lo que hace que dispositivos que ejecutan Linux con PREEMPT_RT sean más adecuados para su uso en sistemas y aplicaciones de control integrado sensibles al tiempo. Además, el enfoque de mediciones de rendimiento propuesto y la metodología de evaluación podrían aplicarse e implementarse en otras plataformas en tiempo real basadas en Linux.
Descripción
Este trabajo investiga el rendimiento en tiempo real de los núcleos y distribuciones de Linux con un parche en tiempo real PREEMPT_RT en dispositivos integrados basados en ARM. Las mediciones experimentales, que se basan principalmente en métodos heurísticos, ofrecen nuevas perspectivas sobre el rendimiento en tiempo real de Linux en dispositivos integrados basados en ARM (por ejemplo, BeagleBoard y RaspberryPi). Las evaluaciones del rendimiento en tiempo real de Linux se basan en módulos de medición de software en tiempo real específicos, desarrollados para este propósito, y en el uso de una herramienta de referencia estándar, cyclictest. Los módulos de software fueron diseñados tras la introducción de un nuevo modelo de tarea de respuesta, un aspecto innovador de este trabajo. Las mediciones incluyen la latencia de las tareas de respuesta en el espacio de usuario y en el espacio del kernel, la respuesta en la ejecución de tareas periódicas, la frecuencia máxima sostenida y métricas generales de rendimiento de latencia. Los resultados muestran que en tales sistemas, el parche PREEMPT_RT proporciona un rendimiento en tiempo real más mejorado que los núcleos de Linux por defecto. Las latencias y especialmente las latencias en el peor de los casos se reducen con el soporte en tiempo real, lo que hace que dispositivos que ejecutan Linux con PREEMPT_RT sean más adecuados para su uso en sistemas y aplicaciones de control integrado sensibles al tiempo. Además, el enfoque de mediciones de rendimiento propuesto y la metodología de evaluación podrían aplicarse e implementarse en otras plataformas en tiempo real basadas en Linux.