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基于ZYNQ非对称的ARM双系统,如何实现工业产品的低延时

现代工业设备系统要求越来越复杂,既要强大的多任务的事务处理能力,又需要低延时实时任务处理能力的需求,特别是工业自动化控制领域(如数控机床、机械臂)、电力监测领域(如DTU、继保设备、一二次融合设备)等应用场景尤为迫切。为了满足日益复杂的系统要求,基于Xilinx Zynq-7020/7010实现的双系统解决方案。 Xilinx Zynq-7020/7010是一款集成双核ARM Cortex-A9 + Artix-7 FPGA架构的单芯片SoC,它的OpenAMP框架可实现双核ARM Cortex-A9非对称使用方案,从而使双核ARM实现分别跑两个系统:一个ARM Cortex-A9跑Linux,一个ARM Cortex-A9作为实时核跑RTOS(FreeRTOS)或者裸机。实时核与FPGA端进行低延时的高速数据交换与实时通讯控制,低延时的实时任务要求。而跑Linux的 ARM核作为更上层应用,处理更复杂的业务事务。

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unixbench详解

unixbench是一套unix系统基准测试套件。unixbench的设计目标是为类unix系统提供一套基本的指标,所以有许多项目测试系统各方面的性能。各项的测试有得分,然后有一个综合的得分,这样可以很方便的通过分数去比较。 unixbench也包含一些非常简单的2D和3D图形测试。 unixbench也支持多CPU系统的测试,默认的行为是测试两次,第一次是一个进程的测试,第二次是N份测试,N等于CPU个数。这样的设计是为了以下目标: 测试系统的单任务性能 测试系统的多任务性能 测试系统并行处理的能力 unixbench一个基于系统的基准测试工具,不单纯是CPU 内存 或者磁盘测试工具。测试结果不仅仅取决于硬件,也取决于系统、开发库、甚至是编译器。 测试项目 Dhrystone测试 测试聚焦在字符串处理,没有浮点运算操作。这个测试用于测试链接器编译、代码优化、内存缓存、等待状态、整数数据类型等,硬件和软件设计都会非常大的影响测试结果。 Whetstone 测试 这项测试项目用于测试浮点运算效率和速度。这项测试项目包含若干个科学计算的典型性能模块,包含大量的C语言函数,sin cos sqrt exp和日志以及使用整数和浮点的数学操作。包含数组访问、条件分支和过程调用。 Execl Throughput(execl 吞吐,这里的execl是类unix系统非常重要的函数,非办公软件的execl)测试 这项测试测试每秒execl函数调用次数。execl是 exec函数家族的一部分,使用新的图形处理代替当前的图形处理。有许多命令和前端的execve()函数命令非常相似。 File Copy测试 这项测试衡量文件数据从一个文件被传输到另外一个,使用大量的缓存。包括文件的读、写、复制测试,测试指标是一定时间内(默认是10秒)被重写、读、复制的字符数量。 Pipe Throughput(管道吞吐)测试 pipe是简单的进程之间的通讯。管道吞吐测试是测试在一秒钟一个进程写512比特到一个管道中并且读回来的次 数。管道吞吐测试和实际编程有差距。 Pipe-based Context Switching (基于管道的上下文交互)测试 这项测试衡量两个进程通过管道交换和整数倍的增加吞吐的次数。基于管道的上下文切换和真实程序很类似。测试程序产生一个双向管道通讯的子线程。 Process Creation(进程创建)测试 这项测试衡量一个进程能产生子线程并且立即退出的次数。新进程真的创建进程阻塞和内存占用,所以测试程序直接使用内存带宽。这项测试用于典型的比较大量的操作系统进程创建操作。 Shell Scripts测试 shell脚本测试用于衡量在一分钟内,一个进程可以启动并停止shell脚本的次数,通常会测试1,2, 3, 4, 8 个shell脚本的共同拷贝,shell脚本是一套转化数据文件的脚本。 System Call Overhead (系统调用消耗)测试 这项测试衡量进入和离开系统内核的消耗,例如,系统调用的消耗。程序简单重复的执行getpid调用(返回调用的进程id)。消耗的指标是调用进入和离开内核的执行时间。 Graphical Tests(图形)测试 由"ubgears"程序组成,测试非常粗的2D和3D图形性能,尤其是3D测试非常有限。测试结果和硬件,系统合适的驱动关系很大。 unixbench安装

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