Linuxカーネルを数百ミリ秒間「フリーズ」（またはほぼフリーズ）させる方法

非リアルタイムカーネル（CentOS 6）でリアルタイムプロセスを実行していますが、これはおそらく変更されません。

一度に1.5時間連続してカスタムFPGAから約500 MB / sのPCIeトラフィックを必要とするストリーミングビデオアプリケーションがあります。ほとんどの場合、アプリケーションは非常にうまく機能します。ただし、一度に最大500ミリ秒の間、PCIeまたはメモリリクエストのサービスに対するカーネルの応答が停止するように見える状況がありました。これは、別のスレッドからのバーストファイルIO中に発生するようです。メインアプリケーションの実行中に、ユーザースペースから大量のダミーファイルIOを実行するだけでは、この問題を再現することが不可能であることがわかりました。

この問題を再現できるように、Linuxカーネルのグローバルな「フリーズ」を強制（シミュレーション）する（特に、PCIeまたはすべてのDDR3メモリアクセスなどを停止する）方法はありますか？

現在、最大10ミリ秒のバッファリングを内部FPGAメモリに実装していますが、それだけでは十分ではありません。FPGA DDR3にバッファリングしてからホストにダンプできますが、この新しい機能を強要してテストする方法が必要です。

カーネルを永久にフリーズまたはロックアップさせたくありません。時間間隔を設定する機能が必要です。

私は/proc/sys/vmシステムを仮想的にクロールし、数百ミリ秒後に元に戻す魔法の値を一時的に書き込むラインに沿って何かを探していますが、それを破る可能な方法の数を見ることは私のような初心者のためではありません（https://www.kernel.org/doc/Documentation/sysctl/vm.txt）。たぶんいくつかのnumactl魔法？

クイックテストを実行する1つのオプションは、KGDB対応カーネルを使用し、カーネルを手動で停止してテストすることです。このリンクを参照してください。

また、一時停止の原因となる可能性があることを覚えています

• cpufreq cat /sys/devices/system/cpu/cpu0/cpufreq/cpuinfo_transition_latency、、値はns（私のAMD FX（tm）-8120 Eight-Core Processorでは4000）で問題ありませんが、チェックしてください
• CPU自体または電圧レギュレータモジュールのいずれかをサーマルスロットリングします。
• NAPIおよび/または大量のネットワークトラフィック
• PCIe ASPM（cat /sys/module/pcie_aspm/parameters/policy）
• 宛先デバイスのバッファーでの競合（ハードディスク、nic ...）
• PCIeバスの一部のデバイスのファームウェアのバグ（使用していない場合でも）で、電源をオフにしてみることができます /sys/bus/pci/devices/$DEVICE/power/control

あなたのアプリケーションがどのようにFPGAと通信しているかについての詳細はありますか？FPGAからバッファーを読み取るのはアプリケーションですか、それともカーネルに割り込みを送信するFPGA（ネットワークカードなど）ですか？

/ devでblock / charを開き、それと通信することを期待しています。これは、アプリケーションと/ dev / XXXファイル間の通信を行うためにドライバーを使用することを意味します。

次の出力が欲しいのですが cat /proc/interrupts。lsmod;ls -al /dev/yourmod

アイデアは次のとおりです。

• 割り込み駆動の場合は、対応するIRQを無効にするようにCPU PICを設定してから、再度有効にすることができます。これにより、カードのすべての要求が無視されます（カードが認識しない場合）。
• バッファ読み取りのような場合、次のことができます。
  • アプリケーションをスリープ状態にすると、FPGAからのデータが読み取られず、バッファーがいっぱいになり、アプリケーションを起動して読み取りを続行します。
  • 「crash」または「kgdb」を使用して、「read」値を数秒間「noop」に変更してから、デフォルトの機能に戻します。

役立つと思われるすべての情報を提供してください。

それが役立つかどうかわからない。ただしsuspend、別のデバイスのカーネルモジュールの機能を呼び出すカーネルモジュールを作成できる場合は、そうすることができます。

各PCIデバイスは、ヘッダーファイルhttp://www.cs.fsu.edu/~baker/devices/lxr/http/source/linux/include/linux/pci.h#L479に従って中断できます。

たとえば、Intel e1000 NICのサスペンド機能はhttp://www.cs.fsu.edu/~baker/devices/lxr/http/source/linux/drivers/net/e1000e/netdev.c#L4643です。

私が思い出すことができることから、この機能は主にシステムが休止状態になったときに使用され、デバイスドライバーは現在の実行状態を保存し、それ自体をオフにする必要があります。

あなたは間違った方向に向かって考えていると思います。あなたの目標は明確です。

方法は、残りのプロセスを停止するのではなく、メインプロセスにほぼリアルタイムのスケジューリング優先度を与えることです。そのための重要なユーザー空間プロセスにはniceを使用します。

より難しい問題は、カーネル空間に存在するPCIe割り込み処理です。

ハードウェアが関係しているので、メインボードの関係するPCIeレーンと、それが特定のCPUソケットにどのように接続されているかを詳しく調べる必要があります。

irqbalanceは通常ここで適切に機能しますが、ニーズに合わせてその動作を構成できます。