Вопрос или проблема
Я использую ядро Linux 3.10 на процессоре ARM и пишу драйвер для GPIO. Система присвоила прерывание номер 182. Я использовал команду echo для привязки ядра и хотел привязать прерывание к CPU2, но это не удалось.
cat /proc/irq/182/smp_affinity
4
cat /proc/irq/182/smp_affinity_list
2
Однако я проверил следующую информацию, и проблем не было. Что происходит? Мои cpu2 и cpu3 изолированы.
cat /proc/interrupts
CPU0 CPU1 CPU2 CPU3
29: 2000407 1993990 308737 1328118 GIC arch_timer
30: 0 0 0 0 GIC arch_timer
32: 0 0 0 0 GIC axp22_irq_chip
33: 410 0 0 0 GIC uart0
39: 1090 0 0 0 GIC twi0
40: 0 0 0 0 GIC twi1
41: 48 0 0 0 GIC twi2
43: 6211 0 115847 0 GIC spi1
54: 0 0 0 0 GIC sunxi_timer
59: 0 0 0 0 GIC 1c02000.dma-controller
60: 95854 0 31972 0 GIC PIN_GRP
66: 13154 0 0 0 GIC sunxi-mmc
71: 0 0 0 0 GIC ehci_hcd:usb1
72: 0 0 0 0 GIC ohci_hcd:usb4
76: 0 0 0 0 GIC dispaly
78: 0 0 0 0 GIC 1e80000.g2d
96: 0 0 0 0 GIC ohci_hcd:usb5
97: 0 0 0 0 GIC ohci_hcd:usb6
98: 0 0 0 0 GIC mdfs
108: 0 0 0 0 GIC ehci_hcd:usb2
110: 0 0 0 0 GIC ehci_hcd:usb3
117: 3069 0 0 0 GIC 1c50000.eth
120: 0 0 0 0 GIC twi3
121: 0 0 0 0 GIC twi4
125: 0 0 0 0 GIC DE-Interlace
128: 0 0 0 0 GIC 1000000.tr
182: 52594 75232 0 0 - spiio_irq
IPI0: 0 0 0 0 CPU wakeup interrupts
IPI1: 0 0 0 0 Timer broadcast interrupts
IPI2: 460761 501962 125084 114712 Rescheduling interrupts
IPI3: 2 2 4 4 Function call interrupts
IPI4: 2 3 0 0 Single function call interrupts
IPI5: 0 0 0 0 CPU stop interrupts
IPI6: 0 0 0 0 completion interrupts
IPI7: 0 0 0 0 CPU backtrace
Err: 0
Ответ или решение
Отказ привязки прерывания в Linux на платформе ARM может вызывать значительное количество проблем, которые требуют тщательного подхода к решению. Здесь мы рассматриваем случай, связанный с попыткой привязать прерывание (IRQ) к определённому ядру процессора, CPU2, в системе, работающей под управлением ядра Linux версии 3.10.
Теория
В операционной системе Linux прерывания могут назначаться различным процессорам для равномерного распределения нагрузки и повышения эффективности обработки. Это достигается с помощью изменения маски smp_affinity. Маска smp_affinity указывает доступным системам, какое ядро необходимо использовать для обработки определённого прерывания. Прерывания, определенные в системе, хранятся в каталоге /proc/irq, а их назначение может управляться путем изменения значения в файле smp_affinity для каждого IRQ.
Каждому биту в маске smp_affinity соответствует определённое ядро. Например, если в вашей системе четыре ядра (CPU0 до CPU3), то для привязки прерывания к CPU2 нужно установить маску на бит 0b0100 (или 4 в десятичном) — что соответствует CPU2.
Пример
В вашем примере, для IRQ 182:
cat /proc/irq/182/smp_affinity
4
cat /proc/irq/182/smp_affinity_list
2Эти команды показывают, что маска smp_affinity уже установлена на 4, что переводится в CPU2, что правильно. Но в выводе из /proc/interrupts видно, что прерывание 182 не обрабатывается на CPU2, хотя должно было бы:
182: 52594 75232 0 0 - spiio_irqЭто свидетельствует о том, что прерывание назначено, но не активно обрабатывается на CPU2. Такое поведение может быть вызвано различными факторами, которые стоит рассмотреть.
Применение
1. Изолированные ядра
Уже упомянуто, что CPU2 и CPU3 изолированы. Изоляция ядер обычно используется, чтобы резервировать их для специфических задач времени выполнения или реального времени, минимизируя вмешательство со стороны ОС. Изоляция достигается через параметр командной строки ядра isolcpus. Если ядра изолированы, системные прерывания, такие как IRQs, по умолчанию не будут назначаться и обрабатываться теми ядрами.
Решение:
- Если требуется использовать CPU2 для данного прерывания, избавьтесь от изоляции с помощью соответствующего редактирования конфигурации загрузчика и перезапуска системы. Удалите CPU2 из параметра
isolcpus.
2. Ограничения на уровне драйвера или устройства
Некоторые драйверы устройств имеют ограничения или допущения на то, какие процессоры могут использоваться для обработки их прерываний. Это часто связано с аппаратной архитектурой устройства и соответствующими требованиями.
Решение:
- Проверьте документацию на используемое оборудование и драйвер, чтобы подтвердить, есть ли ограничения на использование определённых процессоров.
- При необходимости обновите или пересоберите драйвер с учётом специфики архитектуры.
3. Версия ядра
Вы используете устаревшую версию ядра Linux (3.10), что создаёт определённые ограничения. Данная версия является относительно старой и может не иметь всех новых функций, улучшений или исправлений, представленных в более современных версиях ядра.
Решение:
- Рассмотрите возможность обновления на более новую версию ядра, если это совместимо с системой.
4. Неправильная конфигурация системы
- Убедитесь, что файл конфигурации ядра не содержит указаний, которые могут предотвращать обработку прерываний на некоторых ядрах или изменяют поведение прерываний (например, параметры
noirqaffinity).
Заключая вышеописанные шаги, решите возможные проблемы, связанные с конфигурацией вашей системы и драйвера. Это поможет добиться корректной привязки и обработки прерываний для IRQ 182 на CPU2. Если после выполнения всех предложенных шагов проблема сохраняется, рекомендуется обратиться за помощью к разработчикам дистрибутива или сообществах ядра Linux для получения более детальной и уважительной поддержки, а также изучения возможности использования патчей или специфических наработок для вашего варианта оборудования и задач.