Linux 외부 이벤트 처리 - IRQ 대 폴링 kthread

Question

QNX에서 Linux로 장치 드라이버를 이식 중입니다. QNX에서 이전 드라이버는 실제 인터럽트 핸들러를 등록하는 대신 인터럽트 발생을 모니터링하기 위해 무한 루프가있는 pthread를 사용했습니다. 전용 폴링 쓰레드 대신에 register_irq()를 사용하는 것의 효과를 증명하기 위해 리눅스에서 두 개의 드라이버를 썼다. 각각에 대한 관련 코드는 아래에 나와 있으며 질문은 맨 아래에 있습니다.

IRQ

핸들러

irqreturn_t timing_interrupt_handler(int irq, void *dev_id) { 

    u32 test; 

    /* read device interrupt command/status register */ 
    test = ioread32(timing_card[3].base); 

    /* sanity check that the device reported the interrupt */ 
    if (test & (1 << 2)) { 

    /* clear interrupt status */ 
    iowrite32(0x0d, timing_card[3].base); 

    /* toggle digital output line */ 
    test = ioread32(timing_card[2].base); 
    if (test & 0x01) 
     iowrite32(test & ~0x1, timing_card[2].base); 
    else 
     iowrite32(test | 0x1, timing_card[2].base); 

    } 

    return IRQ_HANDLED; 
} 

등록을 핸들러를 작성

rc = request_irq(irq_line, timing_interrupt_handler, 
       IRQF_SHARED, "timing", timing_card); 
if (rc) { 
    printk(KERN_ALERT "Failed to register irq %d\n", irq_line); 
    return rc; 
} 

폴링 스레드

스레드 기능을 쓰기

int poll_irq(void *data) { 

    u32 test; 

    /* until module unload */ 
    while (!kthread_should_stop()) { 

    /* read device interrupt command/status register */ 
    test = ioread32(timing_card[3].base); 

    /* sanity check that the device reported the interrupt */ 
    if (test & (1 << 2)) { 

     /* clear interrupt status */ 
     iowrite32(0x0d, timing_card[3].base); 

     /* toggle digital output line */ 
     test = ioread32(timing_card[2].base); 
     if (test & 0x01) 
     iowrite32(test & ~0x1, timing_card[2].base); 
     else 
     iowrite32(test | 0x1, timing_card[2].base);  
     } 
     else 
     usleep_range(9, 11); 
    } 

    return 0; 
} 

스레드

kthread = kthread_create(poll_irq, 0x0, "poll_IRQ_test"); 
wake_up_process(kthread); 

을 시작

내가 오실로스코프에 두 개의 흔적을 넣어 질문

- (인터럽트를 발생하게됩니다) 카드의 디지털 입력을 모니터링 하나 하나 개 모니터링 카드의 디지털 출력 (인터럽트에 반응하는) 이벤트에 대한 반응 시간을 측정 할 수 있습니다.

IRQ를 등록하는 첫 번째 "적절한"방법은 약 80 마이크로 초가 걸립니다.

두 번째 방법은 무한 스레드를 실행하는 데 약 15-30 마이크로 초가 걸립니다.

무엇을 제공합니까? 첫 번째 이점은 처리 능력을 낭비하지 않는다는 것입니다.하지만 응답 시간이 왜 그렇게 급격하게 저하됩니까? 이 폴링 쓰레드를 갖는 것이 정말 얼마나 나쁜가요? 폴링 스레드가 CPU에 쏟아 부는 추가 대가를 어떻게 조사하고 결국 시연 할 수 있습니까?

시간 내 주셔서 감사합니다.

베스트

스콧

Answer 1

인터럽트 응답 시간 (그것이 무엇이든) 시간 시스템에 의해 영향은 인터럽트를 제공 할 필요가 있으며, 사용자의 CPU는 (그것이 무엇이든) 깨우기 위해 필요한 시간에 의해 절전 모드에서 절전 모드로 전환합니다.

폴링 스레드는 CPU 시간과 전력을 모두 소비합니다. 측정하려면 top 또는 powertop과 같은 것을 사용하거나 하드웨어에서 직접 소비 전력을 측정하십시오.