如何提高INtime运行平台实时性

在工业应用上,实时性十分重要,INtime作为一个实时操作系统,提供了两个评估工具对运行平台进行评估:其中包括了Graphical Jitter Display以及Platform Evaluation Tool,用于帮助改善运行平台的实时性。

1 Graphical Jitter Display

Graphical Jitter Display能够评估平台可以实现的实时性能,通过显示Tick的最大/最小时间,KernelTick的偏差情况等的测定结果来展现实时性能。

在使用Graphical Jitter Display之前,首先需要start node,然后点击Graphical Jitter Display启动。

在弹出窗口选择node。

在这个页面中,可以在μSec/Bucket设定Jitter画面显式的Tick范围,默认为Automatic,在Automatic的情况下,会根据所设定的Kernal Tick计算出显式的Tick范围。选择好Node以及设定好显式范围之后,点击Start。

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如图为进入后的界面。显示的数据包括了设定的Kernal Tick,测定次数,最小/平均/最大的Tick,Kernal Tick的偏差。实时性评估主要关注的是抖动情况,因此关注点在最小/最大的Tick以及Tick偏差。可以看到以上的平台测试中,Kernel Tick设置为50us,Jitter抖动保持在2us以下,有着较好的实时性能。

2 Platform Evaluation Tool

Platform Evaluation Tool是诊断电脑是否适合INtime的工具。它能诊断BIOS信息并且显示。

关于BIOS的设置,除以下几项建议修改外,如果您采用的工控机CPU是Intel第八代之前的型号,那么尽量设置BIOS的boot mode为Legacy boot,避免采用UEFI boot,这有助于改善系统实时性。

打开Platform Evaluation Tool,弹出的页面如下

2.1 General页面

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绿色表示适合,黄色表示可能会影响实时性,粉色表示不适合

1、Processor type

诊断得出CPU的信息

2、Hyper-Threading

此为超线程技术,在使用INtime时,建议将该功能无效

3、SpeedStep

此为根据CPU负荷改变CPU时钟,有效利用电力的CPU功能之一。SpeedStep有效的情况下,CPU负荷低的话,由于动态地使CPU时钟降低,成为与事实不同的计测结果。在使用INtime时建议将该功能无效。

4、C-states

此为与CPU负荷状态对应的省电功能之一。省电的解除时间也会对控制系统造成障碍,对实时性造成影响。在使用INtime时建议将该功能无效。

5、HW-Controlled Performance (HWP)

此为自动设定性能状态的功能,在使用INtime时建议将该功能无效。

6、System management Mode

x86处理器的操作模式之一,特点是仅可通过BIOS使用,提供独立的环境,包括OS,用户无法访问)显示操作状态。

7、BIOS version and date

显示BIOS版本和日期。

2.2 Core Use页面

点击上方Core Use页面,如下图所示

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该页面显示可用的逻辑处理器信息和线程信息。

3 INtime软件简易评估工具的利用步骤

请根据步骤对您使用的平台进行评估,并调整参数有助于优化实时性。

3.1 Windows参数调整

Windows的省电功能和睡眠功能可能会影响INtime的性能,因此禁用这两项功能。

3.2 Platform Evaluation Tool评估

根据诊断结果调整BIOS下的设置,最好使得选项均为绿色。

3.3 Graphical Jitter Display评估

根据Jitter显式的结果对BIOS/Windows选项进行调整。

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