【LPC860-max板卡试用】基于rt-thread perf_counter软件包的使用

andeyqi

RT-thread 的在线软件包里支持perf_counter，对该工具的具体描述可以从此链接获取(perf_counter)，也可以从github介绍了解perf_counter(https://github.com/GorgonMeducer/perf_counter.git),perf_counter 是基于cortex-m 架构的systick，扩展出延时相关的能力，可以获取某段代码前后的时间差来用于某段代码性能测试，该功能在系统性能优化时会有很大作用。

• 添加perf_counter 软件包
  

我们之前已经基于lpc860 适配了 RT-thread 系统（【LPC860-max板卡试用】rt-thread 最小系统适配） ，在此基础上添加perf_counter 软件包，我们基于以下操作既可把软件包加入到IAR 工程中了。

按照上述的操作我们就已经把perf_counter 软件包加载到 IAR 工程使用了,添加好perf_counter 代码后我们来验证下perf_counter 功能。

• delay ms 延时接口试验
  

添加如下测试代码验证delay_ms函数，示波器抓取GPIO 脉冲宽度，ms 延时精度还是可以的。

1. #include <stdio.h>
   
2. #include <rtthread.h>
   
3. #include <rtdevice.h>
   
4. #include <board.h>
   
5. #include <drivers/pin.h>
   
6. 
   
7. int perf_test(int argc, char **argv)
   
8. {
   
9.     int cmd = 0;
   
10.     int data = 0;
    
11.    
    
12.     rt_base_t pin = rt_pin_get("P1.12");
    
13.     rt_pin_mode(pin,PIN_MODE_OUTPUT);   
    
14.    
    
15.     if(argc == 1 )
    
16.         return 0;
    
17. 
    
18.     cmd = atoi(argv[1]);
    
19.     switch(cmd)
    
20.     {
    
21.     case 0:
    
22.         rt_pin_write(pin,1);
    
23.         delay_ms(10);
    
24.         rt_pin_write(pin,0);
    
25.         delay_ms(10);
    
26.         rt_pin_write(pin,1);
    
27.         delay_ms(1);
    
28.         rt_pin_write(pin,0);
    
29.         delay_ms(1);
    
30.         rt_pin_write(pin,1);
    
31.         delay_ms(1);
    
32.         rt_pin_write(pin,0);
    
33.       break;
    
34.     return 0;
    
35. }
    
36. MSH_CMD_EXPORT_ALIAS(perf_test, perf, perf test command.);

复制代码

10ms 的delay 波形：

1ms 的delay 测试波形：

• Cpu cycle 测试
  

上述的示波器抓取10ms delay 接口发现ms级别的精度还是可以的，perf counter 还提供了基于CPU cycle 的性能计算的功能，在10ms delay 接口前后计算cpu cycle 打印测试，对应测试代码如下，因为stop_cycle_counter 返回值时int64,RT-thread 打印64bit 数据要打开此宏定义（RT_KPRINTF_USING_LONGLONG）：

1.         start_cycle_counter();
   
2.         delay_ms(10);
   
3.         counter = stop_cycle_counter();
   
4.         rt_kprintf("10ms cpu counter %llu\n",counter);

复制代码

执行结果如下：

对应的CPU cycle 为480075 我们的代码CPU 频率配置的为48M,计算对应的时间为480075*（1000/48000000）ms = 10.001ms 和示波器抓取的波形时间是吻合的，我们可以基于此方法验证某段代码的执行时间，用于评估性能指标的需求。

• delay us 延时接口试验
  

除了上述的delay ms 的接口，还提供了us 秒级别的测试，因为本的时钟频率为48M，us的接口相对有误差需要修改这个对应误差补偿的定义，PERF_CNT_DELAY_US_COMPENSATION，以下是本地测试波形。

delay 50us:

delay 5us:

从波形上看是又8us的误差，这个已通过修改上面PERF_CNT_DELAY_US_COMPENSATION 宏定义补偿掉这个误差，理论上10us以上的延时都是可以被补偿掉

• PS 输出栈最大使用深度问题修改
  

加入perf_counter 软件包后，会发现ps命令打印的栈深度会很大接近100%,输出如下：

这时因为perf 保存任务统计信息的时候使用了任务栈的末端地址，ps 计算栈深度的时候是从最末端开始查找水印字符‘#’，因为最末端的字符已经被使用所以输出的栈深度会变得很大，list_thread 函数我们做如下修改跳过对应的管理结构体：

修改后输入ps 命令输出的信息恢复正常了.

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