プログラム専用のプロセッサコアを1つ持つことはできますか？

GPIOピンの高->低と低->高信号エッジ間の時間差を計る必要があります。これを行う簡単なプログラムを作成しました。しばらく実行した後、結果に非常に満足しました（0.01のバリエーション）。しかし、時々0.5秒のエラーがありました。これは、その時点で実行されている他のシステムプロセスが原因であると考えていました。だから私の質問は：

プログラム用に1つのプロセッサコアを予約し、他の3つのコアをシステム用にできますか？

Raspbian Jessie Liteを使用しているので、実行するには3コアで十分だと思います。

コアの専任はおそらく過剰です。

私のpigpioライブラリを試してみることをお勧めします。デフォルトでは、GPIOレベルの変更は10µs以内になります。

簡単なテストとして、このPythonの例を参照することをお勧めします。これは、GPIOレベルの遷移と、そのGPIOでの最後の遷移以降の時間をマイクロ秒単位で出力します。

Jessie Liteでは、pigpioはデフォルトではインストールされません。リンクされたサイトから最新のものをインストールするか、リポジトリに古いバージョンをインストールします。

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)

このCyber​​citiの記事でschedutils説明されているように、プログラムを1つのコアにロックできます。

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

ただし、他のプロセスは同じコアでスケジュールできます。したがって、2番目に行うことは、niceコマンドを使用して、コマンドが最高の優先度で実行されるようにすることです（これにより、必要に応じて他のプロセスをプリエンプトする必要があることがLinuxカーネルに通知されます）。この方法でプログラムを開始します。

nice -n -20 your-program

タイミングの問題には、他にも考えられる理由がいくつかあります。これらは何もするのが簡単ではありません：

• Pythonでプログラミングしている場合は、プログラムを一時停止して未使用のメモリを解放するガベージコレクタがあります。
• 割り込みにより、CPUは必要なもの以外を処理します。たとえば、ネットワークパケットまたはその他の入出力。
• プログラムが頻繁にスリープしている場合、CPUキャッシュ（L1 / L2キャッシュ）をいっぱいにする他のプロセスが存在する可能性があります。これにより、RAMアクセスを待機する必要があります。
  • RAMがいっぱいで、SDカードが遅いためにプロセスがディスクにスワップアウトされるとさらに悪化します。

プロセスをリアルタイムにする方法があります。つまり、特定のタイミング保証で実行されます。これに関する問題は、他のすべてが遅くなる可能性があることであり、それは複雑なトピックです。このうさぎの穴を掘り下げたい場合は、Linuxのリアルタイムプロセスを読み始めることをお勧めします。

タイミング要件があるため、Raspberry Piはこれに適したプラットフォームではなくなりました。これはリアルタイムのプラットフォームではなく、さまざまな干渉源によってタイミングがずれる可能性があります。

代わりに、マイクロコントローラを使用して、できれば割り込みを使用してこの時間を測定し、その情報を後でPiに渡す必要があります。

あなたの要件に従って、シングルコアプロセッサを使用する必要はないと思います。必要なのは、プログラムが常に実行されるようにすることです。これを実現するには、プログラムの優先度を非常に高く設定し、他のプロセスに邪魔されないようにします。

私が知っている限り、私たちが使用しているOS（汎用OS）はリアルタイムシステムで使用するように設計されていないため、他のプロセスが邪魔しないようにリアルタイムでプロセスを実行したい場合は、リアルタイムOS（RTOS）用。たぶん、彼らはコア選択を思い付くでしょう。:)