raa*_*hlb 6 c++ linux multithreading real-time linux-kernel
我们有一个使用内核 3.14.17、PREEMPT RT 的 Linux 系统。它是一个单核系统。
对于延迟问题，我们的应用程序将其一些线程的调度类型设置为 SCHED_RR。但是，这会导致内核中的 kworkers 被阻止，因为它们仅在 SCHED_OTHER 模式下运行。这可能会导致某种优先级反转，因为低优先级 SCHED_RR 线程可能会阻止较高优先级 SHED_RR 从驱动程序接收数据。
被阻止的是 TTY 驱动程序。它在函数 tty_flip_buffer_push 中使用工作队列。可能还有更多电话，但这是我们已经确定的电话。
有什么方法可以轻松解决这个问题 - RT 应用程序依赖于 kworker？我们希望我们不必自己破解驱动程序/内核。RT 内核中是否有针对此类内容的内核配置选项？我们可以吗，
如果我们必须破解驱动程序，我们可能会为其提供自己的工作队列，并带有 SCHED_RR kworker。
当然，任何其他解决方案也是令人感兴趣的。如果有一些新功能，我们可以升级到更高的内核版本。
这种行为的根本原因是tty_flip_buffer_push()
在 中kernel/drivers/tty/tty_buffer.c:518，tty_flip_buffer_push 调度一个异步任务。这很快就会由 kworker 线程异步执行。
然而，如果系统上有任何实时线程执行并使其保持忙碌，那么 kworker 线程很快执行的机会就会非常小。最终，一旦 RT 线程放弃 CPU 或触发RT 限制，它最终可能会为 kworker 线程提供执行的机会。
low_latencyTTY 子系统中的该标志。在Linux 内核 v3.15 之前，tty_flip_buffer_push()支持low_latencytty 端口标志。
如果该low_latency标志由 UART 驱动程序按如下方式设置（通常在其.startup()函数中），
t->uport.state->port.tty->low_latency = 1;
然后tty_flip_buffer_push()在当前函数调用本身的上下文中执行同步复制。因此，它会自动继承当前任务的优先级，即不会因异步调度工作任务而导致优先级反转。
注意：如果串行驱动程序设置该
low_latency标志，则必须避免tty_flip_buffer_push()在 ISR（中断上下文）内调用。设置标志后low_latency，tty_flip_buffer_push()不使用单独的工作队列，而是直接调用函数。因此，如果在中断上下文中调用，ISR 将需要更长的时间来执行。这将增加内核/系统其他部分的延迟。此外，在某些条件下（取决于串行缓冲区中有多少可用数据）tty_flip_buffer_push()可能会尝试休眠（获取互斥锁）。在 Linux 内核的 ISR 中调用 sleep 会导致内核错误。
随着Linux内核中的工作队列实现迁移到CMWQ，
不再可能确定地获取
各个工作队列的独立执行上下文（即单独的线程）。
kworker/*系统中的所有工作队列都由系统中的线程支持。
注意：此部分已过时！
保留以下内容不变，作为旧版本 Linux 内核的参考。
在 tty_init() 中创建一个新的工作队列。
使用创建的工作队列create_workqueue()将为系统上的每个 CPU 提供 1 个工作线程。
struct workqueue_struct *create_workqueue(const char *name);
相反，使用create_singlethread_workqueue()单个 kworker 进程创建工作队列
struct workqueue_struct *create_singlethread_workqueue(const char *name);
将翻转缓冲区工作排队到上述私有工作队列上，而不是内核的全局全局工作队列上。
int queue_work(struct workqueue_struct *queue, struct work_struct *work);
替换schedule_work()为queue_work()tty_flip_buffer_push() 调用的函数。
启动时，TTY 层工作队列使用的 kworker 线程可以name通过创建它时使用的字符串来识别。chrt根据系统设计的要求，为此线程设置适当的较高 RT 优先级。