Project · 03 / 04

轻量通信层与多 topic 调度优化

在 Cyclone DDS 上自研轻量发布订阅封装，把关键链路的同机尾延迟从约 3ms 降到 24–29µs。

3ms→24–29µs多 topic 下关键链路的同机尾延迟测试条件同机 x86；1 个 1kHz 关键 topic 加 1–31 个 300Hz 背景 topic；关键 topic 独占线程、背景共享，对照全共享执行器；6 轮 p99 中位数

146 / 167µs跨机 RTT 中位数：封装执行器 / ROS2测试条件x86 与 arm64 千兆网络、GamepadState、RELIABLE、同步单在途，5 轮中位数；ROS2 的抖动更低（5.8µs 对 9.3µs）

结构一览

单向与往返结果不自洽 → 发现测量口径错误；跨机改用同端时钟测 RTT

中间件封装：在 Cyclone DDS 上自研发布订阅与消息适配接口，用 .msg 统一生成 IDL 和 C++ 类型适配；订阅调度支持共享与独占线程，兼容 ROS2 通信而不依赖其运行栈。
调度优化：定位多 topic 时的尾延迟来自共享执行器排队，把关键 topic 改为独占线程、背景 topic 保持共享，不必给每个 topic 都开线程。
性能诊断：从单向与往返结果不自洽发现测量口径错误，修正测法后重测；跨机用同端时钟测 RTT，避免两机对时误差。
跨平台部署：在 x86 无 ROS 容器中编译运行，在 arm64 屏蔽 ROS 目录后验证收发，实现双架构互通并明确最小依赖。

同机多 topic 测试中，全共享执行器一旦出现背景 topic，关键链路 p99 就从约 27µs 升到约 3ms；关键 topic 独占、背景共享后，1 到 32 个 topic 全程稳定在 24–29µs，与每个 topic 都独占线程几乎相同。

跨机千兆网络下，封装执行器的 RTT 中位数约 146µs，ROS2 执行器约 167µs；ROS2 的抖动更低。

同机回环中，绑核后产品执行路径的 RTT p99 为 4.665µs。测量审计时，旧测法约 116µs 与对照探针约 8.7µs 相差约 13 倍，这是测法修正暴露的差异，不是性能提升。

多 topic 下关键链路 p99

同机 x86、performance governor；1 个 1kHz 关键 topic，其余为 300Hz 背景 topic。每个点是 6 轮 p99 的中位数，不是逐消息分布。

跨机往返延迟

x86 ↔ arm64 千兆网络，GamepadState、RELIABLE，5 轮中位数；全程 RTT，没有除以 2 当作单向延迟。