如何改善调度和中断延迟

Question

如何改进调度程序和中断延迟：

背景：

• 基于10核mips64处理器的嵌入式系统
• 9核运行SMP linux。内核版本2.6.32.27
• 我们有实时性能要求的过程，必须在1ms内完成某些任务。在最大负载条件下，可能需要800uS。
• 此过程在接收到GPIO中断（FPGA提供的1ms中断，作为内核驱动程序实现）后开始处理。 然后它将对gpio驱动程序进行icotl调用，并将通过wake_up_interruptible系统调用进入睡眠状态
• GPIO ISR将wake_up（）此过程
• 为了防止其他进程占用此进程的CPU，我们在＆＃34; isolcpus＆＃34;上运行此进程。芯
• 我们已将此进程的用户线程中的优先级设置为最高，如下所示： 优先级：80，调度类型：SCHED_FIFO threadSetRtPriority（SCHED_FIFO，80）;
• 所有/ proc / sys / kernel / sched_参数值都是默认值。我们没有好好调整它们

问题：

• 有时我们看到ISR已经调用了wake_up，但是该过程仅在350uS之后进行调度。 这是一个很重要的时期，因为我们的处理器运行在1.25GHz。 这个用于调度延迟的大数字令我们感到困惑，因为我们已经使用＆＃34; isolcpus＆＃34;
专门为此过程隔离了核心。
• 我们分析连续1ms GPIO ISR呼叫之间的最大CPU周期数。此最长时间超过1.5毫秒。 中断延迟的这个大数字对我们来说太过关注，因为这将耗尽进程在1ms边界内进行处理的时间。

请帮助我们减少中断和调度延迟数字的输入

Answer 1

标准Linux内核不提供实时调度。使用RT_Preempt补丁可以实现一定程度的实时确定性。它仍然需要精心设计，并不能替代RTOS来满足关键的实时要求。

Answer 2

我一直致力于linux kernel 4.8 preempt-rt，其中RT_Preempt patch已应用此回购：linux kernel 4.8 preempt-rt并且有一些有希望的结果！

我通过运行preempt-rt non-preempt-rt对linux kernels和rt-benchmark cyclictests进行了基准测试，并在{{1}的情况下发现Max Latency在使用preempt-rt linux kernel时，61 us与2025 us相对应，这可能对你的情况有帮助。

结果显然诱惑我使用non-preempt linux kernel因为prempt-rt kernel之间存在巨大的差异。我在这里记录了结果：sachin-mokashi-linux-preempt-rt，万一它可能对你有所帮助！