Question

我想测量上下文切换时间的开销。

我的想法是：

有两项任务：

任务A
空闲

我创建了如下任务：

void calculate_ct(void *pvParameters)
{
    int i = 0; 
    for(; i < 100; i++)
    {
        vTaskDelay(100 / portTICK_RATE_MS); // delay 100 ms
    }    
    // get_time();
    vTaskDelete(NULL);
}

当任务调用vTaskDelay（）时，它将变为阻塞状态。这意味着发生context switch空闲任务。

我可以在结尾处使用get_time（）并减去延迟时间（10 * 100ms）来获得上下文切换时间的总开销，并将开销除以10以获得上下文切换时间的平均开销吗？

得到时间（）如下：

unsigned int get_reload()
{
    return *(uint32_t *) 0xE000E014;
}

unsigned int get_current()
{
    return *(uint32_t *) 0xE000E018;
}

unsigned int get_time()
{
    static unsigned int const *reload = (void *) 0xE000E014;
    static unsigned int const *current = (void *) 0xE000E018;
    static const unsigned int scale = 1000000 / configTICK_RATE_HZ;
                                    /* microsecond */
    return xTaskGetTickCount() * scale + (*reload - *current) * (1.0) / (*reload / scale);
}

Answer 1

首先，不是FreeRTOS特有的信息：

测量上下文切换时间的大多数尝试都会测量执行函数的时间，该函数恰好在其中进行了上下文切换。因此，您测量的时间取决于您选择的功能，并且与上下文切换时间无关。在测量一个RTOS的时间时也是如此，当尝试比较RTOS时它更复杂，因为所选择的功能将包括跨不同RTOS的非常不同的功能 - 使得比较在很大程度上无用，尽管人们没有意识到这一点，并把它作为一个绝对的＆＃39;。毕竟，获得最快切换时间的方法是删除所有功能，或者中断调度策略，以便执行更少的逻辑。

如果您想测量上下文切换时间，那么只需测量一下，并且不要尝试测量功能执行时间，因为上下文切换只是实际测量时间的一小部分。

然后FreeRTOS具体细节：

有关上下文切换中所用周期数的信息，请参见此处：http://www.freertos.org/FAQMem.html#ContextSwitchTime。您需要按如下方式配置系统：

将configUSE_PORT_OPTIMISED_TASK_SELECTION设置为1 - 将使用一个或多个asm指令选择要运行的下一个任务，而不是使用通用C实现。

将configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW设置为0 - 这将删除堆栈溢出检查，这是在上下文切换中执行的最长的事情。

确保将编译器优化设置为针对速度进行优化。

确保没有定义跟踪宏。跟踪宏将代码添加到内核中。

确保configGENERATE_RUN_TIME_STATS设置为0 - 这将删除收集统计信息的代码。

FreeRTOS包含跟踪宏，允许您将代码插入上下文切换。您可以使用这些宏来设置可在范围上测量的输出。这将允许您测量上下文切换，而不是中断输入时间，但您还将测量设置或清除输出所花费的时间 - 从架构到架构会有所不同。

您想测量上下文切换时间，还是执行其中包含上下文切换功能的时间？

Answer 2

我可能会使用两个线程来连续交换两个信号量的单位，直到达到一些计数。如果计数足够高，您可以使用秒表计时，然后除以计数，以获得几乎所有上下文切换时间的间隔。

FreeRTOS：如何衡量上下文切换时间？

2 个答案: