Posso ter 1 núcleo de processador apenas para o meu programa?

Preciso calcular a diferença horária entre a borda do sinal alto -> baixo e baixo -> alto nos pinos GPIO. Eu escrevi um programa simples que faz isso. Depois de executá-lo por algum tempo, fiquei muito feliz com o resultado (variações de 0,01 s). Mas de tempos em tempos havia um erro de 0,5 s. Eu estava pensando que isso pode ser devido a algum outro processo do sistema em execução naquele momento. Então, minha pergunta é:

Posso reservar um núcleo de processador apenas para o meu programa e permitir outros 3 núcleos para o sistema?

Estou usando o Raspbian Jessie Lite, então acho que 3 núcleos serão suficientes para executá-lo.

Dedicar um núcleo provavelmente é um exagero.

Eu sugiro que você tente minha biblioteca pigpio . Por padrão, o tempo de GPIO mudará para 10µs.

Como um teste rápido, sugiro que você observe este exemplo Python , que imprimirá qualquer transição no nível GPIO e o tempo em microssegundos desde a última transição nesse GPIO.

O pigpio não está instalado por padrão no Jessie Lite. Instale a versão mais recente do site vinculado ou instale a versão mais antiga nos repositórios.

sudo apt-get install pigpio python-pigpio python3-pigpio

pigpio - Library for Raspberry Pi GPIO control
python-pigpio - Python module which talks to the pigpio daemon (Python 2)
python3-pigpio - Python module which talks to the pigpio daemon (Python 3)

Você pode bloquear seu programa em um núcleo usando schedutilso descrito neste artigo da Cyberciti :

sudo apt-get install schedutils
sudo taskset -c 3 -p 13545  # Lock PID 13545 to core 3

Outros processos ainda podem ser agendados no mesmo núcleo. Portanto, a segunda coisa a fazer é garantir que seu comando seja executado com a maior prioridade usando o comando nice (isso informará ao kernel do Linux que outros processos devem ser antecipados, se necessário). Inicie seu programa desta maneira:

nice -n -20 your-program

Existem outros motivos possíveis para os seus problemas de tempo. Não é tão fácil fazer nada sobre:

• Se você estiver programando em Python, há um coletor de lixo que às vezes pausa o programa para liberar memória não utilizada.
• Interrupções fazem com que a CPU lide com algo mais do que você deseja. Por exemplo, pacotes de rede ou outra entrada / saída.
• Se o seu programa estiver dormindo muito, pode haver outros processos que preenchem os caches da CPU (cache L1 / L2). Isso força você a esperar pelo acesso à RAM.
  • Pior ainda, se sua RAM estiver cheia, para que seu processo seja trocado para o disco porque os cartões SD são vagarosamente.

Existem maneiras de tornar seu processo em tempo real , o que significa que ele será executado com certas garantias de tempo. O problema disso é que tudo o mais pode ser mais lento e esse é um tópico complexo. Se você quiser descer por essa toca de coelho, sugiro que comece a ler sobre processos em tempo real no Linux .

Como você está tendo requisitos de tempo, o Raspberry Pi não é mais a plataforma apropriada para isso. Não é uma plataforma em tempo real e o tempo pode ser alterado por várias fontes diferentes de interferência.

Em vez disso, você deve usar um microcontrolador para medir esse tempo, de preferência usando interrupções, e passar as informações para o Pi posteriormente.

Conforme sua exigência, não acho que você precise usar um processador de núcleo único. O que você precisa é garantir que seu programa seja executado o tempo todo. Para conseguir isso, você pode definir a prioridade do seu programa muito alta, para que ele não seja perturbado por nenhum outro processo.

Tanto quanto eu conheço o SO (General Purpose OS), que usamos, não foi projetado para ser usado em sistemas em tempo real; portanto, se você deseja executar seu processo em tempo real, para que nenhum outro processo o perturbe, é necessário para um sistema operacional em tempo real (RTOS). Talvez eles apresentem a seleção principal. :)