linux - linux 内核的最大中断频率是 Hz、kHz、MHz 还是 GHz？

Question

开始之前:是的，我知道答案是 architecture dependent - 我只对大致数字感兴趣，就数量级而言。

linux内核对中断频率有上限吗？

背景:我想在 Linux 中连接相机模块。该模块有一个时钟并行数据输出(8 位，~650kHz)，我想从中读取数据并将其存储在缓冲区中，以便通过例如/dev/camera 进行访问。

我编写了一个基本的驱动程序，它正在监视相应的中断线。如果我让一根电线悬在中断引脚上，我就会从白噪声中得到中断。但是，如果我连接一个更高频率的信号(来自 555 计时器的 atm ~250kHz)，则不会触发任何中断。 (我已经用/proc/interrupts 确认了这一点)

我的想法是，这可能是由于处理器上的 GPIO 模块无法处理如此高的频率(这很愚蠢 - 这不是特别高)，也可能是内核问题。人们怎么看？

Answer 1

这样看。现代 CPU 每秒执行大约 10⁹ 条指令。

为了处理中断，您需要执行大约 100-1000 条指令(保存上下文、执行 I/O、发出中断处理结束信号、恢复上下文)。这给您每秒最多 10⁶ - 10⁷ 次中断。

如果您将所有时间都花在处理中断上，那么系统和程序的其余部分将一无所有。

因此，将大约 10⁵ 中断/秒 (100 KHz) 视为最大实际中断率。

电路可能还有其他限制，我对这方面不太熟悉。但是内核不太可能以某种方式明确限制中断率。我看不出这样做的充分理由，我也不认为这是一件可以轻易完成的事情。

现在，有诸如 DMA 之类的东西可以让您不是在输入/输出数据的每个字节上都有中断，而是在几千字节甚至几兆字节的缓冲区上。例如。您准备好要在内存缓冲区中输出的数据，并告诉 DMA Controller 它现在可以将其从缓冲区中发送出去。完成后，它将触发一个中断信号，表明传输已完成，您将能够启动另一个。它在传输的另一个方向上工作相同。当整个缓冲区充满输入数据时，您会收到中断。

如果您只能以较低的速率接收中断，我认为您可能面临硬件限制。