程序呼叫延迟 - C& Linux的

时间:2014-08-12 23:53:26

标签: c linux beagleboneblack

我正在开发用于活动假腿的新硬件。我的系统有一个BeagleBone Black RevC嵌入式计算机和一些定制板。 BeagleBone Black(BBB)运行Debian Linux。

我写了一个C控制台应用程序,与Linux上的其他主板交谈。从终端我可以发送命令,如" ./ plan execute_1 set_pid_gains 10 50 0"改变在我的电机驱动器上运行的控制回路的增益。 "计划"函数用C语言编写。它通过SPI发送消息。

程序可以自行运行,我可以发送我想要的所有命令。但是,当我们从Python开始测试它时(使用Popen来调用C程序),我们意识到它并没有像我们想要的那样快速执行。

为了复制并隔离问题,我编写了一个shell脚本(fxa_test_z_1),在我的网络上发送3个命令:

#!/bin/bash
# Places FlexSEA in Impedance control mode
# Use with care!

# Set control mode to 'z' (4)
./plan execute_1 set_control 4

# Current loop gains:
./plan execute_1 set_current_gains 10 50 0

# Choose from one of these:
./plan execute_1 set_z_gains 1 0 0
echo "FlexSEA in Stiffness mode"

每个功能之间有14ms的延迟(用示波器测量)。我做了很多小实验来解决这个问题。开幕式关闭SPI端口,发送SPI命令和解析agv []不是问题。如果我在同一个程序中多次调用它们,则每个串行数据包之间的延迟大约为700us。

调用"很好-n -19 ./fxa_test_z_1"并没有改变任何事情。

==

我可以做些什么来使这些函数调用更快?有什么希望我可以让他们去sub-ms?

现在我正试图避免对我的代码进行重大修改,因为我们希望明天测试我们的控制循环。

谢谢!

杰夫

2 个答案:

答案 0 :(得分:1)

您可以让plan在必须再次运行之前完成更多工作,从而加快速度。开始一个过程需要做很多工作,所以你不要经常这么做。

要让plan做更多工作,您可以在stdin或文件中提供命令列表。然后棘手的部分是解析每一行以提取单独的命令和参数。由于您现有的代码已经从argv读取命令,因此使用strtok将命令解析为类似argv的数组非常容易:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>

#define MAX_COMMAND_LEN 256
#define MAX_ARGS 64
char *fake_argv[MAX_ARGS];  /* For compatibility with existing parser. */
const char *delims = " \n";

int main(int argc, char *argv[])
{
    char command[MAX_COMMAND_LEN];

    while( fgets(command, sizeof(command), stdin) )
    {
        int fake_argc = 0;
        fake_argv[fake_argc] = strtok(command, delims);
        while( fake_argv[fake_argc] != NULL )
        {
            fake_argv[++fake_argc] = strtok(NULL, delims);      
        }

        { int i;  /* debug print... you can remove this block */
          printf("Handling command: [%s], argc %d\n", command, fake_argc);
          for( i = 0; i < fake_argc; ++i ) { printf("  arg: [%s]\n", fake_argv[i]); }
        }
        /* ... do the stuff you were already doing except now with fake_argv */
    }

    return 0;
}

然后你的bash脚本可以是你为程序提供的一组行:

./plan << END_COMMAND_LIST
execute_1 set_control 4
execute_1 set_current_gains 10 50 0
execute_1 set_z_gains 1 0 0
END_COMMAND_LIST

现在plan进程创建一次,并在退出之前运行3个命令。

答案 1 :(得分:1)

我将indiv的代码与我的main()合并,它可以工作,我可以每760us发送一个新命令(比以前快18倍!)

我的代码可能不那么优雅,但其他人可能会从完整的解决方案中受益,所以这里是:

//****************************************************************************
// main: FlexSEA Plan project: console app to control FlexSEA slaves
//****************************************************************************

//****************************************************************************
// Include(s)
//****************************************************************************

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "../inc/flexsea_console.h"
#include "../inc/plan_spi.h"
#include "flexsea_local.h"

//****************************************************************************
// Local variable(s) & definitions
//****************************************************************************

int analog0 = 0;

//Choose between single multiple commands console app:
//#define SINGLE_COMMAND
#define MULTIPLE_COMMANDS

#ifdef SINGLE_COMMAND
    #ifdef MULTIPLE_COMMANDS
        #error "Pick one Command option!"
    #endif
#endif


#define MAX_COMMAND_LEN 256
#define MAX_ARGS 8
char *fake_argv[MAX_ARGS];
const char *delims = " \n";

//****************************************************************************
// External variable(s)
//****************************************************************************

extern unsigned char execute_1_data[];

//****************************************************************************
// Function(s)
//****************************************************************************

int main(int argc, char *argv[])
{
    #ifdef MULTIPLE_COMMANDS
    char command[MAX_COMMAND_LEN];
    char string1[20], string2[20] = "quit";
    char default_argv[] = "";
    int i = 0;
    #endif  //MULTIPLE_COMMANDS

    //Open SPI:
    flexsea_spi_open();

    #ifdef MULTIPLE_COMMANDS
    while(fgets(command, sizeof(command), stdin))
    {
        int fake_argc = 1;

        //Fills fake_argv with empty strings to avoid sending old values with new commands
        for(i = 0; i < MAX_ARGS; i++)
        {
            fake_argv[i] = default_argv;
        }

        //First argument
        fake_argv[fake_argc] = strtok(command, delims);

        //Other arguments
        while( fake_argv[fake_argc] != NULL )
        {
            fake_argv[++fake_argc] = strtok(NULL, delims);
        }

        //Enable for terminal debug only:
        /*
        for(i = 0; i < MAX_ARGS; i++)
        {
            printf("fake_argv[%i] = %s\n", i, fake_argv[i]);
        }
        */

        //Do we want to exit? (exit when "quit" is received)
        strcpy(string1, fake_argv[1]);
        if(!strcmp(string1, string2))
        {
            printf("Quitting.\n");
            break;
        }
        else
        {
            //Parser for console commands:
            flexsea_console_parser(fake_argc, fake_argv);

            //Can we decode what we received?
            decode_spi_rx();
        }
    }
    #endif  //MULTIPLE_COMMANDS

    #ifdef SINGLE_COMMAND

    //Parser for console commands:
    flexsea_console_parser(argc, argv);

    //Can we decode what we received?
    decode_spi_rx();

    #endif  //SINGLE_COMMAND

    //Close SPI:
    flexsea_spi_close();

    return 0;
}

我的测试shell脚本是:

#!/bin/bash
# How quickly can we send serial commands?

./plan << END_COMMAND_LIST
execute_1 set_leds 0 255 0 0
execute_1 set_leds 0 255 0 0
execute_1 set_leds 0 255 0 0
execute_1 set_leds 0 255 0 0
execute_1 set_leds 0 255 0 0
END_COMMAND_LIST

非常感谢你的帮助!

杰夫