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内核调试工具链排查PREEMPT_RT延迟抖动

共计 30 章节
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01
实时系统基础
实时内核与普通内核的区别 · PREEMPT_RT补丁的演进历史 · 硬实时与软实时的概念
实时系统基础实时内核
02
PREEMPT_RT架构
内核抢占模型对比（PREEMPT_N… · 实时线程调度策略（SCHED_FIF…
PREEMPTRT
03
延迟抖动定义
延迟抖动的数学定义（jitter =… · 抖动对实时应用的影响 · 典型抖动来源分类
延迟抖动定义jitter
04
延迟测量工具链概览
cyclictest · ftrace · perf
延迟测量工具链概…cyclictest
05
环境搭建
编译PREEMPT_RT内核 · 配置内核选项（CONFIG_PREE… · CONFIG_HIGH_RES_TI…
环境搭建PREEMPT
06
cyclictest入门
cyclictest工作原理（测量线… · 基本用法（-p优先级 · -i间隔
cyclictest工作原理
07
cyclictest高级用法
直方图模式（-h） · 系统负载模拟（-D持续时间 · 后台stress-ng）
cyclictest高级用法
08
ftrace基础
ftrace框架架构 · tracefs文件系统挂载 · 可用跟踪器列表（function/f…
ftrace框架架构
09
ftrace实时跟踪
使用wakeup_rt跟踪器捕获最高… · 设置触发阈值（tracing_thr… · 读取trace输出
ftrace实时跟踪
10
ftrace函数跟踪
function_graph跟踪器分… · 设置set_ftrace_filte… · 追踪irqsoff/preempto…
ftrace函数跟踪
11
trace-cmd工具
trace-cmd record/s… · trace-cmd report解析… · trace-cmd profile性…
trace-cmd工具
12
Kernelshark可视化
加载trace.dat文件 · 图形化显示调度事件 · 使用滤波器定位高延迟事件
Kernelshark可视化
13
perf工具基础
perf stat统计事件计数 · perf record采样 · perf report生成火焰图
perf工具基础
14
perf实时分析
perf sched record调… · perf sched latency… · perf sched timehis…
perf实时分析
15
perf硬件计数器
cycles/instruction… · 测量中断延迟（irq_vectors… · TLB缺失对延迟的影响
perf硬件计数器
16
LTTng跟踪
LTTng会话管理（lttng cr… · 启用内核跟踪点（lttng enab… · Babeltrace2解析CTF格式
LTTng跟踪
17
中断延迟排查
中断线程化机制（threaded I… · 测量中断响应时间 · 使用ftrace的irqsoff跟踪…
断延迟排查threaded
18
调度延迟排查
调度器内部延迟来源（rq lock竞… · 负载均衡） · 使用perf sched和ftrac…
调度延迟排查rq
19
自旋锁与抢占
PREEMPT_RT下的自旋锁变为可… · 锁竞争导致的优先级反转 · 使用lockdep检测死锁
自旋锁抢占
20
优先级反转与PI
优先级继承协议（Priority I… · rt_mutex实现 · 使用ftrace的rt_mutex事…
PI优先级反转
21
内存管理延迟
页面分配器延迟（GFP_ATOMIC… · TLB刷新开销 · 使用perf的TLB事件和slab分…
内存管理延迟GFP
22
DMA与缓存一致性
DMA缓冲区映射延迟 · 缓存刷新指令（clflush/dca… · 使用perf的cache-misse…
DMA缓存一致性
23
电源管理影响
C-states与延迟的关系 · cpuidle governor选择 · 使用powertop和turbost…
电源管理影响C-states
24
虚拟化环境延迟
KVM实时优化（RT KVM） · vCPU调度延迟 · 使用kvm_stat和perf kv…
虚拟化环境延迟KVM
25
网络栈延迟
NAPI轮询机制 · 网络中断亲和性 · 使用tc qdisc和netstat…
网络栈延迟NAPI
26
存储栈延迟
块层I/O调度器（mq-deadli… · NVMe中断合并 · 使用blktrace和iostat分…
存储栈延迟I/O
27
自动化测试脚本
编写shell脚本批量运行cycli… · 解析日志生成延迟分布图 · 使用gnuplot绘制延迟直方图
自动化测试脚本shell
28
延迟注入测试
使用fault-injection框… · 配置fail_function注入特… · 验证系统鲁棒性
延迟注入测试fault-inject…
29
案例分析1
USB中断导致音频卡顿——使用ftr… · 调整中断亲和性 · 启用线程化IRQ
案例分析1USB
30
案例分析2
网卡驱动锁竞争导致网络延迟抖动——使… · 使用trace-cmd捕获spin_… · 优化驱动代码
案例分析2网卡驱动锁竞争导…