\documentclass{beamer}
\usetheme{linutronix}
\usepackage{german}
\usepackage[utf8]{inputenc}
\usepackage{pgf}
\usepackage{graphicx}
\usepackage{lxextras}

\title{Block \lq Anwendung des Preempt RT Patches\rq}
\institute{Linutronix GmbH}

\begin{document}

\maketitle


% ----- Slide ------------------
\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Besorgen und Anwenden des Preempt RT Patches}
\begin{lstlisting}
# Vanilla Kernel
wget http://www.kernel.org/pub/linux/kernel\
/v2.6/linux-2.6.29.5.tar.bz2

# Preempt RT Patch
wget http://www.kernel.org/pub/linux/kernel\
/projects/rt/patch-2.6.29.5-rt21.bz2

# Extract the kernel tree
tar xjvf linux-2.6.29.5.tar.bz2
# Patch the kernel tree
cd linux-2.6.29.5
bzcat ../patch-2.6.29.5-rt21.bz2 | patch -p1
\end{lstlisting}
\end{frame}

\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Besorgen und Anwenden des Preempt RT Patches}
\begin{lstlisting}
mkdir linux-2.6.29.5-rt21
cd linux-2.6.29.5-rt21
ketchup -f --no-gpg 2.6.29.5-rt21
\end{lstlisting}
\end{frame}

\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Konfigurieren und Übersetzen eines Preempt RT Kernels}
\begin{overprint}
\onslide<1>
\begin{lstlisting}
# external build directory
mkdir ../build
# base build on existing config
cp /boot/config-x-x-x ../build/.config
make O=../build oldconfig
\end{lstlisting}
\onslide<2>
\begin{lstlisting}
make O=../build menuconfig
\end{lstlisting}
\onslide<3>
\begin{figure}[ht!]
\centering
\includegraphics[height=0.5\textwidth]{images/menu_rt_001.png}
\end{figure}
\onslide<4>
\begin{figure}[ht!]
\centering
\includegraphics[height=0.5\textwidth]{images/menu_rt_002.png}
\end{figure}
\onslide<5>
\begin{figure}[ht!]
\centering
\includegraphics[height=0.5\textwidth]{images/menu_rt_003.png}
\end{figure}
\onslide<6>
\begin{figure}[ht!]
\centering
\includegraphics[height=0.5\textwidth]{images/menu_rt_004.png}
\end{figure}
\onslide<7>
\begin{lstlisting}
make O=../build
make O=../build modules
make O=../build install
make O=../build modules_install
\end{lstlisting}
\end{overprint}
\end{frame}

\begin{frame}
\frametitle{Testen eines Preempt RT Systems}
RT Tests:
\begin{itemize}
\item cyclictest
\item hwlatdetect
\item pi\_stress
\item signaltest
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}
\frametitle{Cyclictest}
\begin{itemize}
\item Ursprünglich entwickelt von Thomas Gleixner für Preempt RT Testing
\item High Resolution Timer Testsoftware
\item Setzt beliebige Anzahl von Realtime Tasks mit unterschiedlicher Priorität
und unterschiedlichen Intervallen auf
\item Viele Debuggingmöglichkeiten
\item Sehr Aussagekräftig, um Echtzeitverhalten auf einer bestimmten Plattform
zu beurteilen.
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}
\frametitle{Lastszenarien}
Geeignete Lastszenarien, um Worst-Case Situationen nachstellen / provozieren zu
können:
\begin{itemize}
\item CPU Last: ''hackbench'', ursprünglich als Scheduler Benchmark geschrieben.
\item Interrupt Last: Floodping (''ping -F'')
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Pitfall!}
\begin{lstlisting}
cat /proc/sys/kernel/sched_rt_runtime_us
\end{lstlisting}
\begin{figure}[l!]
\centering
\includegraphics[height=0.4\textwidth]{images/pitfall.png}
\end{figure}
\end{frame}

\begin{frame}
\frametitle{Echtzeitapplikationen mit Preempt RT}
\begin{columns}
\column[r]{7cm}
\begin{figure}[l!]
\centering
\includegraphics[height=0.4\textwidth]{images/thumb.png}
\end{figure}
\column[l]{8cm}
\huge
POSIX!
\end{columns}
\end{frame}

\begin{frame}
\frametitle{Schedulingstrategien}
\begin{itemize}
\item SCHED\_FIFO: Static priority
\item SCHED\_RR: Round Robin mit Prioritäten
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Aufbau einer RT Applikation}
\begin{overprint}
\onslide<1>
Schedulingstrategie / Priorität
\begin{lstlisting}
struct sched_param param;

param.sched_priority = 80;
if(sched_setscheduler(0, SCHED_FIFO, &param)
					== -1) {
        perror("sched_setscheduler failed");
        exit(-1);
}
\end{lstlisting}
\onslide<2>
Lock memory:
\begin{lstlisting}
if(mlockall(MCL_CURRENT|MCL_FUTURE) == -1) {
        perror("mlockall failed");
        exit(-2);
}
\end{lstlisting}
\onslide<3>
''Stack prefaulting''
\begin{lstlisting}
void stack_prefault(void) {
        unsigned char dummy[MAX_SAFE_STACK];
        memset(&dummy, 0, MAX_SAFE_STACK);
        return;
}
\end{lstlisting}
\end{overprint}
\end{frame}

\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Tracing / Latency hunting}
\begin{itemize}
\item FTrace
\item Cyclictest unterstützt Traces mittels FTrace
\item Unterschiedliche Tracer (müssen im Kernel aktiviert sein)
\item Kommunikation mit FTrace über Debugfs
\end{itemize}
\end{frame}

\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Cyclictest + FTrace}
\begin{lstlisting}[basicstyle=\ttfamily\fontsize{8}{10}\selectfont]
# mount DebugFS
mkdir -p /mnt/debugfs
mount -t debugs debugfs /mnt/debugfs

# list available tracers
zi:~# cat /mnt/debugfs/tracing/available_tracers 
wakeup_rt wakeup preemptoff function sched_switch nop
\end{lstlisting}
\end{frame}

\begin{frame}[fragile]
\frametitle{Cyclictest + FTrace}
\begin{lstlisting}[basicstyle=\ttfamily\fontsize{8}{10}\selectfont]
cyclictest -p80 -n -f -b 100
zi:~# less /mnt/debugfs/tracing/trace
# tracer: function
#
#           TASK-PID    CPU#    TIMESTAMP  FUNCTION
#              | |       |          |         |
IRQ-129-772 [000] 4154503386.851178: __rt_mutex_adjust_prio
IRQ-129-772 [000] 4154503386.851186: __rt_mutex_adjust_prio
IRQ-129-772 [000] 4154503386.851189: task_setprio<-__rt_mut
[...]
\end{lstlisting}
\end{frame}
\end{document}