使用 RTEMS 操作系统的 CPU 时间短函数

Question

我希望在实时操作系统RTEMS 中分析一些代码。本质上，rtems 有一堆函数可以读取时间，其中最有用的是rtems_clock_get_ticks_since_boot。

这里的问题是，无论出于何种原因，报告的时钟滴答都与我们的状态机循环速率同步，5kHz，而处理器运行在大约200MHz（嵌入式系统）。我知道这一点，因为我记录了时钟时间，等了 1 秒，只有 5000 个滴答声过去了。

所以问题是：

如何从 RTEMS 获取实际的 CPU 滴答数？

PS。 clock() 来自 GNU C（有同样的问题）

有一个我一直在研究here 的指南，但我得到了impossible constraint in asm，这表明我需要使用一些不同的汇编器关键字。也许有人可以指点我类似的东西？

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上下文

我想分析一些代码，所以本质上是：

start = cpu_clock_ticks()
    //Some code
time = cpu_clock_ticks() - start;

代码运行时间少于 0.125 毫秒，因此 clock() 和其他 rtems 函数获得的 8khz 计数器不会削减它。

Answer 1

如果有软件可以写入的 GPIO、测试点或引脚（并且示波器探头可以连接到），则可以使用示波器进行准确的性能测量。

这里的方法是向引脚发送一个脉冲。 o'scope 可以设置为触发脉冲。一些更智能的示波器可以对脉冲宽度进行统计，例如平均时间和最大时间。

在我们的嵌入式系统上，硬件团队非常好，提供了 8 个测试点供我们使用。我们将引脚初始化为零。在要分析的代码开始时，我们将 1 写入引脚。在分析代码结束时，我们将 0 写入引脚。这会产生脉冲或方波。

示波器设置为在上升沿触发。探针连接到引脚并运行程序。调整 o'scope，使整个脉冲在屏幕上可见。重新运行程序。当示波器触发时，测量脉冲宽度。这将是执行的实际时间。

Answer 2

所以解决这个问题的方法是使用以下函数：

inline unsigned long timer_now()  {
    unsigned int time; 

    // The internal timer is accessed as special purpose register #268
    // (@24.576 MHz => 1tick=4.069010416E-8 sec,~.04µs 
    asm volatile ("mfspr %0,268; sync" : "=r" (time));
    return time;
}

timer_now 将返回仍然没有达到处理器速度但比 8kHz 快得多的抽动，然后可以将所用时间计算为 tics * 0.04µs。

注意 这可能只适用于 rtem 的 powerPC MPC5200 BSP，因为它使用汇编程序。

Answer 3

在 RTEMS 4.11 或更高版本中，您可以使用rtems_counter_read 来获取抽象 CPU 特定汇编代码的高精度计数器。请看：https://docs.rtems.org/doxygen/cpukit/html/group__ClassicCounter.html

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