# 面向AI的实时控制基础系统研究逻辑说明

## 1. 文档目的

本文用于解释框架2的研究逻辑，重点回答三个问题：

1. 研究对象从 RTOS 平台上升到基础系统之后，实验如何组织；
2. `T5~T1` 验证矩阵如何继续保留，同时不替代研究主语；
3. Linux、RTOS、Hypervisor 与混合结构如何进入统一对照框架。

## 2. 研究对象

本框架的研究对象是：

> **面向 AI 的实时控制基础系统。**

其核心不是某一个单一软件层，而是下面三层共同构成的系统：

- **RTOS 直接控制域**：关键任务调度、中断、同步、恢复和控制路径保护；
- **推理运行域**：模型、量化、算子、推理框架、驱动与运行时队列；
- **系统协同域**：Linux、RTOS、Hypervisor、统一内存、总线、DMA、NPU/GPU 和资源治理结构。

## 3. T5~T1 验证矩阵的角色

`T5~T1` 五类部署形态继续承担三项作用：

1. **验证矩阵**：在不同资源与系统角色下检验同一问题是否成立；
2. **证据组织框架**：把结论放回统一谱系中观察边界和收窄区间；
3. **产业解释接口**：让不同部署位置都能找到现实对应场景。

在框架2中，`T5~T1` 回答的是“在哪里验证”，而不是“研究对象是什么”。

## 4. 两条技术路线如何进入实验

### 4.1 MCU 路线

MCU 路线更适合围绕以下内容组织实验：

- 小模型与控制任务的静态编排；
- 工具链和开发套件的能力；
- 极小资源预算下的任务边界；
- 与芯片规格、片上资源和开发流程的协同关系。

### 4.2 SoC 路线

SoC 路线更适合围绕以下内容组织实验：

- Linux / RTOS 的角色分工；
- Hybrid 结构与 Hypervisor 的隔离方式；
- 统一内存、总线和异构协处理器竞争；
- 推理链路与控制链路并存时的整体实时性。

## 5. 对照逻辑

框架2的主对照不再只限于“普通 Linux / PREEMPT_RT / RTOS”，而是扩展为：

| 编号 | 配置 | 作用 |
|---|---|---|
| `O0` | 普通 Linux | 通用系统基线 |
| `O1` | PREEMPT_RT Linux | 实时增强 Linux 的边界 |
| `O2` | RTOS 原生配置 | RTOS 底座能力 |
| `O3` | 混合基础系统配置 | Linux + RTOS + Hypervisor 或等价协同结构 |

必要时还可以继续细分 `O3` 的不同协同版本，用于比较不同 Hybrid 结构的收益与代价。

## 6. 核心实验顺序

框架2的实验顺序建议如下：

1. **系统就绪性确认**：设备、驱动、模型、测量链路和基础软件栈可用；
2. **单域基线测试**：分别测试推理运行域与关键保障负载的基础行为；
3. **双域并存测试**：测试人工智能目标负载与关键保障负载共存时的边界；
4. **协同结构测试**：引入 Linux / RTOS / Hypervisor 混合结构，比较不同协同方式；
5. **极限与恢复测试**：引入突发负载、长稳运行、异常切换和规则兜底场景；
6. **跨档位回收分析**：把结论放回 `T5~T1` 观察适用区间与失效边界。

## 7. 核心指标

框架2仍然采用三层指标结构：

### 7.1 人工智能目标负载层

- `TTFT`
- `TPOT`
- 端到端响应时间
- 功能有效性

### 7.2 关键保障负载层

- `deadline miss ratio`
- `P99/P99.9 jitter`
- 观测最大响应时间
- 外部接口响应时间

### 7.3 系统协同层

- 有效吞吐
- 资源隔离效果
- `E/token`
- 温度与热漂移
- 异常切换与恢复能力

## 8. 与框架1的关键差别

框架1的重点是：

- RTOS 作为研究主语；
- 六个 RTOS 机制方向；
- 观察 RTOS 在五类部署形态中的系统优势。

框架2的重点是：

- 基础系统作为研究主语；
- 三层边界与两条技术路线；
- 观察人工智能进入实时控制系统后，整体边界如何成立。

因此，框架2更适合承接 2026-09-22 会议中的重定义判断。

## 9. 当前状态

框架2当前已经形成一条完整的逻辑链：

1. 研究对象上移到“面向 AI 的实时控制基础系统”；
2. 用三层边界划分研究问题；
3. 用 MCU 路线与 SoC 路线组织不同系统结构；
4. 用 `T5~T1` 验证矩阵组织证据；
5. 用 Linux / RTOS / Hypervisor / 混合结构建立统一对照。

在此基础上，后续可以继续向更细的实验子文档、联合研究方材料和正式交付物展开。