Linux kernel 如何提高调度和中断延迟

如何改善计划程序和中断延迟：

背景：

• 基于10核mips64处理器的嵌入式系统
• 9个内核运行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800 US
• 该进程在接收到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。 在此之前，它将向gpio驱动程序发出icotl调用，并通过唤醒可中断系统调用将其置于睡眠状态
• GPIO ISR将在此过程中唤醒
• 为了防止其他进程占用这个进程的CPU，我们在“ISOLCPU”内核上运行这个进程
• 我们已将此过程的优先级设置为用户线程中的最高优先级，如下所示： 优先级：80，调度类型：SCHED_FIFO 线程设置优先级（SCHED_FIFO，80）
• 所有/proc/sys/kernel/sched_uu参数值都是默认值。我们没有对它们进行微调

问题:

• 有时，我们会看到ISR已调用wake_up，但该过程仅在350uS之后安排。 这是一个伟大的时刻，因为我们的处理器运行在1.25GHz。 调度延迟的这个大数字让我们感到困惑，因为我们已经使用“ISOLCPU”专门为这个过程隔离了核心
• 我们分析了连续1ms GPIO ISR调用之间的最大CPU周期计数。此最大时间超过1.5ms。 中断延迟的这个大数字对我们来说太令人担忧了，因为这将消耗进程在1ms边界内进行处理的可用时间

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请帮助我们减少中断和调度延迟数的输入

标准Linux内核不提供实时调度。使用该补丁可以实现一定程度的实时确定性。它仍然需要仔细的设计，对于关键的实时性要求，它不能替代RTOS。

我一直在开发

linux内核4.8抢占rt

，它的

rt\u抢占补丁应用于此报告：并且有一些有希望的结果

我通过运行
rt benchmark
cyclictests
对
preempt-rt
和
non-preempt-rt
linux内核进行了基准测试，发现
preempt-linux内核
的
Max-Latency
与使用
2025-us
时的
非抢占式linux内核
，这可能对您的情况有所帮助

结果显然诱惑我使用
prempt-rt内核
，因为两者在
Max-Latency
方面存在巨大差异。我在这里记录了结果：，以防对您有所帮助
 内核是否启用了
CONFIG\u PREEMPT
选项？不清楚：这个进程是在内核空间还是在用户空间？我们还没有启用“配置抢占”选项。我所指的过程是在用户空间中进行的。所以你至少需要启用抢占或应用@Cliffordyes已经解释过的RT补丁，我同意你的看法。让我尝试应用此修补程序并尝试编译我们的mips arch