如何在Linux中获得最准确的实时周期性中断？

我希望在10的幂的频率下被中断,因此启用/ dev / rtc的中断并不理想.我想在中断之间睡1毫秒或250微秒.

从/ dev / hpet启用定期中断非常有效,但它似乎在某些机器上不起作用.显然我不能在没有HPET的机器上使用它.但是我无法让它在一些可以作为时钟源使用的机器上工作.例如,在Core 2 Quad上,当设置为poll时,内核文档中包含的示例程序在HPET_IE_ON处失败.

使用Linux提供的itimer接口而不是直接与硬件设备驱动程序连接会更好.在某些系统上,itimer提供的定期中断随着时间的推移更加稳定.也就是说,由于hpet不能以我想要的频率中断,因此中断开始从挂起时间开始漂移.但我看到一些系统比使用itimer更长时间(10毫秒)睡眠.

这是一个使用itimer进行中断的测试程序.在某些系统上,它只打印出一个警告,它在目标时间内睡眠约100微秒左右.在其他情况下,它将打印出批次警告,它在目标时间内睡了10毫秒.用-lrt编译并运行sudo chrt -f 50 [name]

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <unistd.h>
#include <error.h>
#include <errno.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/time.h>
#include <time.h>
#include <signal.h>
#include <fcntl.h>
#define NS_PER_SECOND 1000000000LL
#define TIMESPEC_TO_NS( aTime ) ( ( NS_PER_SECOND * ( ( long long int ) aTime.tv_sec ) ) \
    + aTime.tv_nsec )

int main()
{
    // Block alarm signal,will be waited on explicitly
    sigset_t lAlarm;
    sigemptyset( &lAlarm );
    sigaddset( &lAlarm,SIGALRM  );
    sigprocmask( SIG_BLOCK,&lAlarm,NULL );

    // Set up periodic interrupt timer
    struct itimerval lTimer;
    int lReceivedSignal = 0;

    lTimer.it_value.tv_sec = 0;
    lTimer.it_value.tv_usec = 250;
    lTimer.it_interval = lTimer.it_value;

    // Start timer
    if ( setitimer( ITIMER_REAL,&lTimer,NULL ) != 0 )
    {
        error( EXIT_FAILURE,errno,"Could not start interval timer" );
    }
    struct timespec lLastTime;
    struct timespec lCurrentTime;
    clock_gettime( CLOCK_REALTIME,&lLastTime );
    while ( 1 )
    {
        //Periodic wait
        if ( sigwait( &lAlarm,&lReceivedSignal ) != 0 )
        {
            error( EXIT_FAILURE,"Failed to wait for next clock tick" );
        }
        clock_gettime( CLOCK_REALTIME,&lCurrentTime );
        long long int lDifference = 
            ( TIMESPEC_TO_NS( lCurrentTime ) - TIMESPEC_TO_NS( lLastTime ) );
        if ( lDifference  > 300000 )
        {
            fprintf( stderr,"Waited too long: %lld\n",lDifference  );
        }
        lLastTime = lCurrentTime;
    }
    return 0;
}

解决方法

裸机setitimer()设置我遇到了同样的问题.
问题是默认情况下,您的进程由静态优先级0的SCHED_OTHER策略调度.这意味着您在所有其他进程的池中,并且动态优先级决定.有一些系统负载的那一刻,你会得到延迟.

解决方案是使用sched_setscheduler()系统调用,将静态优先级提高到至少一个,并指定SCHED_FIFO策略.它引起了戏剧性的改善.

#include <sched.h>
...
int main(int argc,char *argv[])
{
    ...
    struct sched_param schedp;
    schedp.sched_priority = 1;
    sched_setscheduler(0,SCHED_FIFO,&schedp);
    ...
}

您必须以root身份运行才能执行此操作.另一种方法是使用chrt程序执行相同操作,但您必须知道RT过程的PID.

sudo chrt -f -p 1 <pid>

请参阅我的博客文章 here.

如何在Linux中获得最准确的实时周期性中断？

解决方法

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