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我想估计ARM cortex A9单个内核处理 IRQ 所需的操作码数量。

假设我使用 Linux 内核，调用和执行3.4需要多少操作码？irqirq_handler

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您的问题与如何计算Linux的中断延迟有关。至少您可能对中断开始之前需要多长时间感兴趣。我们将忽略这里的这方面irqs。

一种简单的方法是切换 aGPIO并使用示波器来测量中断。您甚至可以切换GPIO多次以查看不同阶段所需的时间。此Window CE 链接显示了一个测量延迟的示例。一些中断控制器（例如 IMX）具有 I/O 多路复用模式，其中一个中断号将提高/降低特定的 I/O 线。或者，您可以添加代码来切换线路（请参阅下面的例程）。

主要中断处理的来源在entry-armv.S中。为您使用的中断控制器定义了宏，这些宏取决于.config文件。例如，有抢占式中断、多中断控制器、SMP 等。主向量定义在entry-armv.S的底部。总的要点是检查当前的操作模式，然后采用__irq_usr或__irq_svc。这些例程具有不同的预置来存储状态，但它们最终都调用了irq_handler宏。有关于的_irq_usr东西cmpxchg，但如果你在你的.config，这将不适用。主要区别在于用户模式下发生 IRQ 后可能的上下文切换。您的机器定义了mach/entry-macro.S哪些是汇编器宏来访问中断控制器并获取中断号。然后它跳转到顶级内核目录中的通用irq 处理代码。

所以第二种方法是检查代码并直接计算。如果您查看源代码、编译内核然后objdump --disassemble在vmlinux映像上执行操作并查找这些符号，这可能会更容易。您将看到irq_handler宏扩展，它最终应该跳转到您的 IRQ 代码。

从源码可以看出，还有TRACE_IRQFLAGS. 您可以检查这在您使用的 Cortex A9 上是否可用make menuconfig（并键入/TRACE_IRQFLAGS）。我不知道它是否可用。

有一些变化，例如，

  1. 从用户/SVC 模式中断。
  2. 当前正在运行的其他中断。
  3. 被中断的代码（例如 stm/ldm）可能需要一些时间才能完成。
  4. ISR 中的页面错误。至少在某些 Linux 版本中，一些 Alsa 驱动程序可能会出现未分配页面的故障。
  5. ISR 中的条件。

在示波器上进行测量将显示维修中的抖动。IRQ检查说明通常会表明IRQ可能永远不会得到服务；例如，如果更高优先级的中断不断抢占/阻止IRQ. 可能您需要同时执行这两项操作才能完全优化硬期限。

通常，您并不关心整个IRQ过程需要多长时间，而是在IRQ提升线路和写入/读取某些外围寄存器之间的时间。例如，a 的FIFO深度可能有限，如果 IRQ 发生和读取FIFO寄存器之间的延迟大于FIFO_Size x BPS，那么您就会遇到FIFO溢出问题。

基础结构要快得多，但您可以使用的FIQ内核设施要少得多！

编辑： Cortex A9 技术参考在附录 B 中有指令计数。大多数 ARM 指令在大多数架构上都是一个周期，除了内存加载/存储、倍数和分支。按照上面的第 3 和第 4 段找到为您的配置处理 Linux 中断的完整指令路径，然后将其添加；对于估计（如原始问题所要求的那样），您可以只计算指令，因为它们通常是一个周期。

于 2013-02-03T18:41:32.660 回答
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虽然您可以通过检查源代码来计算理论上的最小核心周期数，但由于缓存、内存和内存控制器性能、其他核心当时正在做什么以及各种因素的影响，实际采用的数量要不确定得多。其他因素取决于相关 ARM 处理器的微架构。

我怀疑您最好测量系统的实际中断延迟性能，无论是使用数字范围还是性能计数器。

当然，对于硬实时应用程序，您需要知道最坏情况下的中断延迟——包括所有这些因素的最坏情况。

于 2013-02-03T19:38:54.103 回答