1、SUSE Real Time 實時操作系統解決方案Breadcrumbs2產品概述技術特點產品路線圖使用場景成功案例內容3產品概述概述SUSE Real Time為實時性應用提供精確、低延遲、高性能的環境工業級標準的實時性版本內核搶占 (Kernel preemption)CPU屏蔽 (CPU shielding)任務優先級(Task prioritization)優先級繼承 (Priority inheritance)中斷線程 (Interrupt threads)Open Fabrics Enterprise Distribution (OFED)概述SUSE Real Time 時間敏感

2、應用確保進程響應毫秒級下的延遲時間敏感進程能及時訪問資源 低抖動 在同一時間內反復執行高精度時鐘 隔離進程優先級分層規范CPU屏蔽任務優先級低延遲通訊10G ethernet / Infiniband (OFED)TCP offloadLTTng 2.0Develop critical applications6技術特點目前狀態SUSE Real Time 基于SUSE Linux Enterprise Server相同的內核共享硬件支持專注于RT功能LTTng + eclipse插件精確時間協議（PTP）虛擬化支持ZOOMx 1800SLESPeak 4000 sSUSE Real Time

3、Peak 2.5 s低抖動SUSE Real Time實時操作系統Soft or Hard?時間限制是實時操作系統中的一項重要的衡量指標。如何理解不同的水平？ 基于結果的分類:Hard 錯過最后期限意味著整個系統故障Soft 結果的有用性在截止日期后降低，從而降低了系統的服務質量 (Wikipedia)基于設計的分類:Hard - 絕對可以保證其執行操作的最長時間Soft - 通常可以在一定時間內執行操作 (A National Instrument white paper)實時操作系統Soft or Hard?混合分類:Hard - 專為特殊用途而設計，即使是最短的延遲也可以導致天淵之別So

4、ft - 處理器和其他調度算法進行優化，使其優先處理優先級更高的進程，而不能絕對保證性能 (Fedora Project documentation)實時操作系統是否 安全?返回到實時計算定義和基于結果的分類安全相關示例（傷害，死亡）經常說明在硬實時系統中缺少最后期限通過使用帶這些形容詞 (total, absolutely)來進一步強調這一點誰來決定錯過最后期限的后果?實時操作系統快還是慢?如果我們談論的是最后期限，那么系統一定必須很快才能滿足！不，按時完成任務是為了保證準確性假設計算的時間預算是1秒計算需要0.95秒為了滿足截止日期，處理必須按時開始，并且在兩次之間不得中斷。調度程序延遲演

5、示表明SLERT提供了更可預測的流程運行時特征SLES 12 SP1SLERT 12 SP1一些希臘語: 在SLE Real Time的背景下，我們談論的是微秒ms微秒ms有多短?按鍵之間的平均延遲（鍵入） 300 000s汽油發動機全轉速(一轉) 10000s游戲監控器響應時間（GTG） 2000 s以太網幀傳輸 1 Gbps 12s光子從天花板到地面的傳播距離為 0.01s服務器級CPU加兩個整數 0.003s如何理解這一切?學術定義廣泛地討論現實世界中的部署通常將安全性，可靠性和實時性聯系在一起“嵌入式embedded”一詞通常跟“實時real time”混為一談結果，可以用略有不同的方

6、式來理解實時。讓我們談談實際功能和要求內核搶占Kernel PreemptionSUSE Real Time時間緊迫的任務可立即訪問CPU實時內核改進優先級繼承互斥鎖替代非特權自旋鎖（啟用對關鍵內核節的搶占）自適應鎖定讀寫鎖轉換線程上下文中的搶占式中斷處理程序中斷線程Interrupt ThreadsSUSE Real Time將中斷轉換為線程Prioritization possiblePreemption possibleLeverage CPUSetspreemptivenon preemptiveTop Half Bottom HalfNon Real TimeReal TimeWak

7、e up ThreadBottom HalfTop Half CPU-實時屏蔽CPU-ShieldingSUSE Real Time 高速公路專用道時間緊迫的任務使用屏蔽的CPU subsets靈活地將線程分配給CPUs專用通道可實現快速而受保護的處理優先級PrioritizationSUSE Real TimeTasks 和 interrupts 均可以按優先級處理優化級別調度器FIFO & ROUND_ROBIN用于實時任務OTHER 用于非實時任務命令： chrt(1)線程可以優先于中斷之上忽略調度時鐘Tick- - NOHZ_FULL即使卸載了硬件中斷，仍然會有微小的中斷在NOHZ_F

8、ULL模式下，即使那些被大大抑制也可以產生更可預測的運行時間將中斷引起的噪聲水平降低兩個數量級當CPU上只有一個可運行的進程時Housekeeping offloaded用其他CPU和syscall處理21產品路線圖Virtualization MatrixSUSE Real TimeRegularWorkloadTiming sensitiveWorkloadSLE RT + KVMSupported (SP1)Targeted (SP2)SLE RT + DockerTargeted (SP2)Targeted (SP2)Please note: This information is f

9、orward-looking and is subject to change at any time. Specific use case to be tested by the customer.Real Time with KVM VirtualizationPREMPT_RT kernelReal time tasksSystem tasksVirtual machinesGNU Compiler Collection- C and C+ compilers fully supported- Ada95 and FortranVersion 4.8 in the Software De

10、velopment KitVersion 6.2 (newest) in the Toolchain Module Plus all the common GNU development toolsTracing TechnologiesLinux Trace Toolkit: next generation (LTTng)System wide tracer recording key software events on the systemFtrace and trace-cmdIn-depth kernel tracer with scheduling lag detection capabilitiesPerfSystem and process performance analysis tool leveraging hardware monitoring capabilities26使用場景Use CasesSUSE Real Time仿真真實生活模擬訓練系統制造業設備仿真數據采集過程控制通訊IP語音音頻和視頻流金融高速信息交換算法交易目標客戶SUSE Real Time制造，電信，金融現場模擬應用定制取代專有和嵌入式實時測試延遲對工作負載的影響29成功案例成功案例SUSE Real TimeJlich Supercomputer CenterTh