linux内核的最大中断频率是Hz、kHz、MHz还是GHz？

Question

在我开始之前：是的，我知道答案是 architecture dependent - 我只是对一个大概的数字感兴趣，就数量级而言。

linux内核对中断频率有上限吗？

背景：我想在 Linux 中与摄像头模块交互。该模块有一个时钟并行数据输出（8 位，大约 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 访问。

我编写了一个基本驱动程序，它正在监视相应的中断线。如果我将一根电线挂在中断引脚上，我会因白噪声而中断。但是，如果我连接更高频率的信号（来自 555 定时器的 atm ~250kHz），则不会触发中断。 （我已经通过 /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、中断处理结束信号、恢复上下文）。这会给你大约每秒 10⁶ - 10⁷ 个中断。

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，考虑 10⁵ 个中断/秒 (100 KHz) 是最大实际中断率。

电路可能会施加其他限制，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。我看不出有什么好的理由，我认为这也不是一件容易的事。

现在，像 DMA 这样的东西可以让您在输入/输出数据的每个字节上都没有中断，而是在几千字节甚至兆字节的缓冲区上。例如。您准备好数据以在内存缓冲区中输出，并告诉 DMA 控制器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传输完成，您将能够启动另一个。它在另一个传输方向上的工作方式相同。当整个缓冲区被输入数据填满时，你会得到一个中断。

如果您只能以较低的速率接收中断，我认为您可能会面临硬件限制。