【发布时间】：2017-06-18 05:44:19
【问题描述】：
我喜欢对 Raspberry Pi 的引脚生成的信号进行采样。我体验到高采样率是难以实现的。
首先我用 Python 做了一个快速的方法（超级慢）。然后我更改为 ANSI C + bcm2835.h 库。我获得了显着的性能提升。
现在我问自己一个问题：如何在 Linux 下进行最佳采样？
我的尝试是在用户空间中进行的。但是，切换到内核空间是怎么回事？我可以编写一个简单的字符设备内核模块。在这个模块中，引脚会定期检查。如果状态发生变化，一些信息将被放入缓冲区。此 i/o 缓冲区由为用户空间中的应用程序读取的同步文件轮询。对我来说最好的解决方案是，如果可以使用固定频率进行引脚检查（信号处理的采样周期应该是恒定的）。
对此的设置可能是：
@kernel：字符模块 + 内核线程 + gpio 设备树接口 + DSP 恒定采样时间
@user space: i/o app 从字符模块同步读取
想法/提示？
【问题讨论】：
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如果您可以在 GPIO 更改时使用某种中断，那么在内核中执行此操作将是一个优势。如果您要编写内核模式线程，那么在用户空间中使用实时线程可能会更好。
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如果您想在用户空间执行此操作，您需要确保您拥有最新的内核并安装了
libgpiod。 -
libgpiod 正在使用“gpio.h”内核接口。字符模块正在像文件一样读取引脚。 ppoll + timeout 用于验证是否发生了更改。 lib bcm2845 使用内存映射来访问 GPIO 寄存器。我认为这是最快的方法，因为 mmu 只将逻辑地址转换为物理地址。使用 mmap 是在检查引脚时避开设备层。循环读取部分内存的 mmap + 线程组合是什么？
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@StefanJaritz 如果你想拍脚，你可能会找到更简单的方法来做到这一点，而不是在 MMIO 空间中快速戳一些地址。
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@0andriy 这是真的。就我而言，我在引脚上附加了一些自定义硬件。认为没有必要使用额外的接口来访问引脚。据我所见，'kernel/gpio.h' 似乎是读取引脚的一个很好的折衷方案。定期检查它们是怎么回事？什么是更好的选择：内核线程还是用户空间中的线程？
标签： linux kernel-module gpio sample-data