我有一个运行 Gentoo 的树莓派 4B，并应用了 5.15.44 raspi 内核和实时补丁。内核配置为CONFIG_PREEMPT_RT（大惊喜）以及 , CONFIG_HZ_PERIODIC, CPU_FREQ_DEFAULT_GOV_PERFORMANCE（我一时想不起来的其他一些选项），并且 raspi 本身以 1,800 GHz 时钟速度运行。
我要解决的问题如下：
我已将外部设备连接到 raspi 的 GPIO 引脚。该器件使用 1 个引脚作为输入和输出。对于输入和输出，通信的方式是每 4 us（微秒）传输 1 位。低位 (0) 分为 3us 的低信号，随后 1us 的高信号。高位 (1) 分为 1us 的低信号和 3us 的高信号。
外部设备会定期向 raspi 发送 000000001 序列（大约需要 36us），之后预计会返回 64 位的响应。为了读取外部设备的数据，我用 C++ 编写了一个小程序来读取当前引脚状态，并打印出自程序启动以来的微秒时间。
下面是一个示例，其中程序读取正在传输的值 0 的位：
Pin State: 0 | Time Dif: 7365.79
Pin State: 0 | Time Dif: 7365.92
Pin State: 0 | Time Dif: 7366.05
Pin State: 0 | Time Dif: 7366.36
Pin State: 0 | Time Dif: 7366.49
Pin State: 0 | Time Dif: 7366.62
Pin State: 0 | Time Dif: 7366.75
Pin State: 0 | Time Dif: 7366.88
Pin State: 0 | Time Dif: 7367.01
Pin State: 0 | Time Dif: 7367.14
Pin State: 0 | Time Dif: 7367.27
Pin State: 0 | Time Dif: 7367.4
Pin State: 0 | Time Dif: 7367.55
Pin State: 0 | Time Dif: 7367.68
Pin State: 0 | Time Dif: 7367.81
Pin State: 0 | Time Dif: 7367.94
Pin State: 0 | Time Dif: 7368.07
Pin State: 0 | Time Dif: 7368.2
Pin State: 0 | Time Dif: 7368.33
Pin State: 0 | Time Dif: 7368.46
Pin State: 0 | Time Dif: 7368.61
Pin State: 0 | Time Dif: 7368.74
Pin State: 0 | Time Dif: 7368.86
Pin State: 0 | Time Dif: 7368.99
Pin State: 0 | Time Dif: 7369.12
Pin State: 0 | Time Dif: 7369.25
Pin State: 0 | Time Dif: 7369.38
Pin State: 0 | Time Dif: 7369.51
Pin State: 0 | Time Dif: 7369.66
Pin State: 0 | Time Dif: 7369.79
Pin State: 1 | Time Dif: 7369.92
Pin State: 1 | Time Dif: 7370.05
Pin State: 1 | Time Dif: 7370.18
Pin State: 1 | Time Dif: 7370.31
Pin State: 1 | Time Dif: 7370.44
（我应该注意到这一点正在打印后程序已完成执行，而不是在读取这些值期间）
到目前为止，一切都很好。然而，有一个小问题我一直没能弄清楚。程序时不时地会跳过几微秒。在这个用例中这是一个很大的问题，因为这意味着多位信息将丢失：
Pin State: 0 | Time Dif: 7384.2
Pin State: 0 | Time Dif: 7384.33
Pin State: 1 | Time Dif: 7390.4
Pin State: 1 | Time Dif: 7390.53
正如您在这里看到的，它跳跃了几乎 6 微秒，即丢失了 1.5 位信息。如果只是从设备获取轮询请求，这并不是什么大问题，但是当涉及到向其发送信息时，恐怕一切都会变得混乱（设备不执行任何类型的错误纠正）。
现在我的问题是，如何防止这种情况发生？是否有一些我可以设置的内核配置，或者在某个优先级下运行该进程？我尝试过chrt -rr 99 <program>但没有成功。任何帮助将不胜感激。
答案1
您选择安排节目 SCHED_RR 的做法是正确的。
有了 RT 补丁，我希望 IRQ 能够线程化（以及 SCHED_RR），提高与 GPIO 关联的 IRQ 线程的优先级。
最终，您应该将“程序”固定到一个内核，将 GPIO IRQ 线程固定到另一个内核，并让其他内核执行内务处理。
由于等待需要时间，您可能会忘记打印这些值。将它们记录在一些 tmpfs 文件中以供以后使用。