FreeRtos学习笔记（12）systemView 分析任务调度情况

2024-03-26 17:12
文章标签 分析 学习 笔记 情况 任务调度 freertos systemview

本文主要是介绍FreeRtos学习笔记（12）systemView 分析任务调度情况，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

FreeRtos学习笔记（12）systemView 分析任务调度情况

使用stm32f429 + freertosV10.5.1 + systemView 3.5 + keil AC5

systemView 移植

  1. 从官网下载 systemView 软件
    在这里插入图片描述
  2. 将下面文件添加到工程中

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

freertos 修改

  1. systemView 需要 FreeRTOSConfig.h 开启如下宏, 并添加头文件 “SEGGER_SYSVIEW_FreeRTOS.h”
#define configCHECK_FOR_STACK_OVERFLOW         2
#define configUSE_TRACE_FACILITY               1
#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark    1
#define INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle         1
#define INCLUDE_eTaskGetState                  1
#define INCLUDE_pxTaskGetStackStart            1
#include "SEGGER_SYSVIEW_FreeRTOS.h"

此时工程应该可以通过编译

  1. 对freertos 的源码打补丁，来更好的适配systemView

下载对应版本的 SystemView, Target Sources，或者打开systemView软件的安装目录，找到freertos对应版本的补丁文件， 这里用的是freertosV10.4, 因此使用 Src\Sample\FreeRTOSV10.4\Patch 文件

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

diff -rupN org/config/FreeRTOSConfig.h new/config/FreeRTOSConfig.h
--- org/config/FreeRTOSConfig.h	2020-12-15 19:53:08.000000000 +0100
+++ new/config/FreeRTOSConfig.h	2021-03-10 13:28:14.645130255 +0100
@@ -91,6 +91,10 @@ to exclude the API function. */#define INCLUDE_vTaskDelayUntil			1#define INCLUDE_vTaskDelay				1#define INCLUDE_eTaskGetState			1
+#define INCLUDE_xTaskGetIdleTaskHandle                          1
+#define INCLUDE_pxTaskGetStackStart                             1
+
+#include "SEGGER_SYSVIEW_FreeRTOS.h"/* Cortex-M specific definitions. */#ifdef __NVIC_PRIO_BITS
diff -rupN org/FreeRTOS/Source/include/FreeRTOS.h new/FreeRTOS/Source/include/FreeRTOS.h
--- org/FreeRTOS/Source/include/FreeRTOS.h	2020-12-15 19:54:26.000000000 +0100
+++ new/FreeRTOS/Source/include/FreeRTOS.h	2021-03-10 14:58:58.000000000 +0100
@@ -182,6 +182,10 @@#define INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark2    0#endif+#ifndef INCLUDE_pxTaskGetStackStart
+	#define INCLUDE_pxTaskGetStackStart 0
+#endif
+#ifndef INCLUDE_eTaskGetState#define INCLUDE_eTaskGetState    0#endif
@@ -448,6 +452,23 @@#define tracePOST_MOVED_TASK_TO_READY_STATE( pxTCB )#endif+#ifndef traceREADDED_TASK_TO_READY_STATE
+	#define traceREADDED_TASK_TO_READY_STATE( pxTCB )	traceMOVED_TASK_TO_READY_STATE( pxTCB )
+#endif
+
+#ifndef traceMOVED_TASK_TO_DELAYED_LIST
+	#define traceMOVED_TASK_TO_DELAYED_LIST()
+#endif
+
+#ifndef traceMOVED_TASK_TO_OVERFLOW_DELAYED_LIST
+	#define traceMOVED_TASK_TO_OVERFLOW_DELAYED_LIST()
+#endif
+
+#ifndef traceMOVED_TASK_TO_SUSPENDED_LIST
+	#define traceMOVED_TASK_TO_SUSPENDED_LIST( pxTCB )
+#endif
+
+#ifndef traceQUEUE_CREATE#define traceQUEUE_CREATE( pxNewQueue )#endif
@@ -696,6 +717,18 @@#define traceTASK_NOTIFY_GIVE_FROM_ISR( uxIndexToNotify )#endif+#ifndef traceISR_EXIT_TO_SCHEDULER
+	#define traceISR_EXIT_TO_SCHEDULER()
+#endif
+
+#ifndef traceISR_EXIT
+	#define traceISR_EXIT()
+#endif
+
+#ifndef traceISR_ENTER
+	#define traceISR_ENTER()
+#endif
+#ifndef traceSTREAM_BUFFER_CREATE_FAILED#define traceSTREAM_BUFFER_CREATE_FAILED( xIsMessageBuffer )#endif
diff -rupN org/FreeRTOS/Source/include/task.h new/FreeRTOS/Source/include/task.h
--- org/FreeRTOS/Source/include/task.h	2020-12-15 19:54:26.000000000 +0100
+++ new/FreeRTOS/Source/include/task.h	2021-03-03 10:07:46.000000000 +0100
@@ -1538,6 +1538,25 @@ UBaseType_t uxTaskGetStackHighWaterMark(*/configSTACK_DEPTH_TYPE uxTaskGetStackHighWaterMark2( TaskHandle_t xTask ) PRIVILEGED_FUNCTION;+/**
+ * task.h
+ * <PRE>uint8_t* pxTaskGetStackStart( TaskHandle_t xTask);</PRE>
+ *
+ * INCLUDE_pxTaskGetStackStart must be set to 1 in FreeRTOSConfig.h for
+ * this function to be available.
+ *
+ * Returns the start of the stack associated with xTask.  That is,
+ * the highest stack memory address on architectures where the stack grows down
+ * from high memory, and the lowest memory address on architectures where the
+ * stack grows up from low memory.
+ *
+ * @param xTask Handle of the task associated with the stack returned.
+ * Set xTask to NULL to return the stack of the calling task.
+ *
+ * @return A pointer to the start of the stack.
+ */
+uint8_t* pxTaskGetStackStart( TaskHandle_t xTask) PRIVILEGED_FUNCTION;
+/* When using trace macros it is sometimes necessary to include task.h before* FreeRTOS.h.  When this is done TaskHookFunction_t will not yet have been defined,* so the following two prototypes will cause a compilation error.  This can be
diff -rupN org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM0/port.c new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM0/port.c
--- org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM0/port.c	2020-12-15 19:54:26.000000000 +0100
+++ new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM0/port.c	2021-03-03 10:20:34.000000000 +0100
@@ -359,13 +359,19 @@ void xPortSysTickHandler( void )uint32_t ulPreviousMask;ulPreviousMask = portSET_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR();
+    traceISR_ENTER();{/* Increment the RTOS tick. */if( xTaskIncrementTick() != pdFALSE ){
+            traceISR_EXIT_TO_SCHEDULER();/* Pend a context switch. */portNVIC_INT_CTRL_REG = portNVIC_PENDSVSET_BIT;}
+        else
+        {
+            traceISR_EXIT();
+        }}portCLEAR_INTERRUPT_MASK_FROM_ISR( ulPreviousMask );}
diff -rupN org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM0/portmacro.h new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM0/portmacro.h
--- org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM0/portmacro.h	2020-12-15 19:54:26.000000000 +0100
+++ new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM0/portmacro.h	2021-03-03 10:21:08.000000000 +0100
@@ -82,7 +82,7 @@#define portNVIC_INT_CTRL_REG     ( *( ( volatile uint32_t * ) 0xe000ed04 ) )#define portNVIC_PENDSVSET_BIT    ( 1UL << 28UL )#define portYIELD()                                 vPortYield()
-    #define portEND_SWITCHING_ISR( xSwitchRequired )    if( xSwitchRequired ) portNVIC_INT_CTRL_REG = portNVIC_PENDSVSET_BIT
+    #define portEND_SWITCHING_ISR( xSwitchRequired ) { if( xSwitchRequired ) { traceISR_EXIT_TO_SCHEDULER(); portNVIC_INT_CTRL_REG = portNVIC_PENDSVSET_BIT; } else { traceISR_EXIT(); } }#define portYIELD_FROM_ISR( x )                     portEND_SWITCHING_ISR( x )/*-----------------------------------------------------------*/diff -rupN org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM3/port.c new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM3/port.c
--- org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM3/port.c	2020-12-15 19:54:26.000000000 +0100
+++ new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM3/port.c	2021-03-03 10:17:16.000000000 +0100
@@ -436,14 +436,19 @@ void xPortSysTickHandler( void )* save and then restore the interrupt mask value as its value is already* known. */portDISABLE_INTERRUPTS();
+    traceISR_ENTER();{/* Increment the RTOS tick. */if( xTaskIncrementTick() != pdFALSE ){
+            traceISR_EXIT_TO_SCHEDULER();/* A context switch is required.  Context switching is performed in* the PendSV interrupt.  Pend the PendSV interrupt. */portNVIC_INT_CTRL_REG = portNVIC_PENDSVSET_BIT;}
+        else {
+            traceISR_EXIT();
+        }}portENABLE_INTERRUPTS();}
diff -rupN org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM3/portmacro.h new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM3/portmacro.h
--- org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM3/portmacro.h	2020-12-15 19:54:26.000000000 +0100
+++ new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM3/portmacro.h	2021-03-03 10:18:26.000000000 +0100
@@ -90,7 +90,7 @@#define portNVIC_INT_CTRL_REG     ( *( ( volatile uint32_t * ) 0xe000ed04 ) )#define portNVIC_PENDSVSET_BIT    ( 1UL << 28UL )
-    #define portEND_SWITCHING_ISR( xSwitchRequired )    if( xSwitchRequired != pdFALSE ) portYIELD()
+    #define portEND_SWITCHING_ISR( xSwitchRequired )    { if( xSwitchRequired != pdFALSE ) { traceISR_EXIT_TO_SCHEDULER(); portYIELD() } else { traceISR_EXIT(); } }#define portYIELD_FROM_ISR( x )                     portEND_SWITCHING_ISR( x )/*-----------------------------------------------------------*/diff -rupN org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM4F/port.c new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM4F/port.c
--- org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM4F/port.c	2020-12-15 19:54:26.000000000 +0100
+++ new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM4F/port.c	2021-03-03 10:25:28.000000000 +0100
@@ -498,14 +498,20 @@ void xPortSysTickHandler( void )* save and then restore the interrupt mask value as its value is already* known. */portDISABLE_INTERRUPTS();
+    traceISR_ENTER();{/* Increment the RTOS tick. */if( xTaskIncrementTick() != pdFALSE ){
+            traceISR_EXIT_TO_SCHEDULER();/* A context switch is required.  Context switching is performed in* the PendSV interrupt.  Pend the PendSV interrupt. */portNVIC_INT_CTRL_REG = portNVIC_PENDSVSET_BIT;}
+        else
+        {
+            traceISR_EXIT();
+        }}portENABLE_INTERRUPTS();}
diff -rupN org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM4F/portmacro.h new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM4F/portmacro.h
--- org/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM4F/portmacro.h	2020-12-15 19:54:26.000000000 +0100
+++ new/FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM4F/portmacro.h	2021-03-03 10:26:06.000000000 +0100
@@ -90,7 +90,7 @@#define portNVIC_INT_CTRL_REG     ( *( ( volatile uint32_t * ) 0xe000ed04 ) )#define portNVIC_PENDSVSET_BIT    ( 1UL << 28UL )
-    #define portEND_SWITCHING_ISR( xSwitchRequired )    if( xSwitchRequired != pdFALSE ) portYIELD()
+    #define portEND_SWITCHING_ISR( xSwitchRequired ) { if( xSwitchRequired != pdFALSE ) { traceISR_EXIT_TO_SCHEDULER(); portYIELD(); } else { traceISR_EXIT(); } }#define portYIELD_FROM_ISR( x )                     portEND_SWITCHING_ISR( x )/*-----------------------------------------------------------*/diff -rupN org/FreeRTOS/Source/tasks.c new/FreeRTOS/Source/tasks.c
--- org/FreeRTOS/Source/tasks.c	2020-12-15 19:54:28.000000000 +0100
+++ new/FreeRTOS/Source/tasks.c	2021-03-10 14:59:11.000000000 +0100
@@ -1735,7 +1735,7 @@ static void prvAddNewTaskToReadyList( TC{mtCOVERAGE_TEST_MARKER();}
-
+            traceMOVED_TASK_TO_SUSPENDED_LIST(pxTCB);vListInsertEnd( &xSuspendedTaskList, &( pxTCB->xStateListItem ) );#if ( configUSE_TASK_NOTIFICATIONS == 1 )
@@ -3927,6 +3927,20 @@ static void prvCheckTasksWaitingTerminat#endif /* INCLUDE_uxTaskGetStackHighWaterMark *//*-----------------------------------------------------------*/+#if (INCLUDE_pxTaskGetStackStart == 1)
+	uint8_t* pxTaskGetStackStart( TaskHandle_t xTask)
+	{
+	    TCB_t *pxTCB;
+	    UBaseType_t uxReturn;
+        (void)uxReturn;
+
+		pxTCB = prvGetTCBFromHandle( xTask );
+		return ( uint8_t * ) pxTCB->pxStack;
+	}
+
+#endif /* INCLUDE_pxTaskGetStackStart */
+/*-----------------------------------------------------------*/
+#if ( INCLUDE_vTaskDelete == 1 )static void prvDeleteTCB( TCB_t * pxTCB )
@@ -5311,12 +5325,14 @@ static void prvAddCurrentTaskToDelayedLi{/* Wake time has overflowed.  Place this item in the overflow* list. */
+                    traceMOVED_TASK_TO_OVERFLOW_DELAYED_LIST();vListInsert( pxOverflowDelayedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );}else{/* The wake time has not overflowed, so the current block list* is used. */
+                    traceMOVED_TASK_TO_DELAYED_LIST();vListInsert( pxDelayedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );/* If the task entering the blocked state was placed at the
@@ -5345,11 +5361,13 @@ static void prvAddCurrentTaskToDelayedLiif( xTimeToWake < xConstTickCount ){
+                traceMOVED_TASK_TO_OVERFLOW_DELAYED_LIST();/* Wake time has overflowed.  Place this item in the overflow list. */vListInsert( pxOverflowDelayedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );}else{
+                traceMOVED_TASK_TO_DELAYED_LIST();/* The wake time has not overflowed, so the current block list is used. */vListInsert( pxDelayedTaskList, &( pxCurrentTCB->xStateListItem ) );

由于使用的是STMF429 和keil 的AC5， 因此按照上述补丁文件，逐条对以下文件进行修改(由于补丁是V10.4.3的，而实际使用的freertos版本为10.5.1，因此补丁的行数信息不准确，需要根据上下文搜索确定文件修改位置)

  • config/FreeRTOSConfig.h

此文件上面已经修改过了

  • FreeRTOS/Source/include/FreeRTOS.h

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

  • FreeRTOS/Source/include/task.h

在这里插入图片描述

  • FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM4F/port.c

在这里插入图片描述

  • FreeRTOS/Source/portable/GCC/ARM_CM4F/portmacro.h

  • FreeRTOS/Source/tasks.c

在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述

systemView 使用

  • 配置
    systemView 可以简单看成当RTOS进行任务切换、消息队列发送接收时，会向RAM写入时间戳等信息，systemView通过jlink直接读取RAM，将RAM中的时间戳等信息翻译成图表信息。因此时间戳怎么获取是很重要的，cortex-M3/M4/M7内核中有一个DWT定时器，分辨率是系统时钟，systemView就是使用的这个定时器。
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

systemView通过jlink直接读取RAM时，会从该地址开始进行查找。
在这里插入图片描述

  • 初始化
traceSTART();

打开 systemView 即可
在这里插入图片描述

  • 添加想要测量的中断
  1. 添加描述符
    在这里插入图片描述

在这里插入图片描述
SysTick_IRQn 为15， 所以 TIM8_TRG_COM_TIM14_IRQn 为 16 + 45 = 61
2. 中断服务函数中添加trace
在这里插入图片描述

在这里插入图片描述

  • 测量代码段运行时长
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

systemView 溢出

  • 提高 jlink 速度
    在这里插入图片描述

  • 增大RAM缓冲区
    在这里插入图片描述

  • 如果使用了SEGGER RTT打印log，关闭RTT打印

这篇关于FreeRtos学习笔记（12）systemView 分析任务调度情况的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！


http://www.chinasem.cn/article/849252。

相关文章

基于Go语言实现Base62编码的三种方式以及对比分析

基于Go语言实现Base62编码的三种方式以及对比分析

《基于Go语言实现Base62编码的三种方式以及对比分析》Base62编码是一种在字符编码中使用62个字符的编码方式,在计算机科学中,,Go语言是一种静态类型、编译型语言,它由Google开发并开源,... 目录一、标准库现状与解决方案1. 标准库对比表2. 解决方案完整实现代码（含边界处理）二、关键实现细
阅读更多...
重新对Java的类加载器的学习方式

重新对Java的类加载器的学习方式

《重新对Java的类加载器的学习方式》：本文主要介绍重新对Java的类加载器的学习方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录1、介绍1.1、简介1.2、符号引用和直接引用1、符号引用2、直接引用3、符号转直接的过程2、加载流程3、类加载的分类3.1、显示
阅读更多...
PostgreSQL 序列(Sequence) 与 Oracle 序列对比差异分析

PostgreSQL 序列(Sequence) 与 Oracle 序列对比差异分析

《PostgreSQL序列(Sequence)与Oracle序列对比差异分析》PostgreSQL和Oracle都提供了序列(Sequence)功能,但在实现细节和使用方式上存在一些重要差异,... 目录PostgreSQL 序列(Sequence) 与 oracle 序列对比一 基本语法对比1.1 创建序
阅读更多...
慢sql提前分析预警和动态sql替换-Mybatis-SQL

慢sql提前分析预警和动态sql替换-Mybatis-SQL

《慢sql提前分析预警和动态sql替换-Mybatis-SQL》为防止慢SQL问题而开发的MyBatis组件,该组件能够在开发、测试阶段自动分析SQL语句,并在出现慢SQL问题时通过Ducc配置实现动... 目录背景解决思路开源方案调研设计方案详细设计使用方法1、引入依赖jar包2、配置组件XML3、核心配
阅读更多...
Java NoClassDefFoundError运行时错误分析解决

Java NoClassDefFoundError运行时错误分析解决

《JavaNoClassDefFoundError运行时错误分析解决》在Java开发中,NoClassDefFoundError是一种常见的运行时错误,它通常表明Java虚拟机在尝试加载一个类时未能... 目录前言一、问题分析二、报错原因三、解决思路检查类路径配置检查依赖库检查类文件调试类加载器问题四、常见
阅读更多...
Python中的Walrus运算符分析示例详解

Python中的Walrus运算符分析示例详解

《Python中的Walrus运算符分析示例详解》Python中的Walrus运算符（:=）是Python3.8引入的一个新特性,允许在表达式中同时赋值和返回值,它的核心作用是减少重复计算,提升代码简... 目录1. 在循环中避免重复计算2. 在条件判断中同时赋值变量3. 在列表推导式或字典推导式中简化逻辑
阅读更多...
Java学习手册之Filter和Listener使用方法

Java学习手册之Filter和Listener使用方法

《Java学习手册之Filter和Listener使用方法》：本文主要介绍Java学习手册之Filter和Listener使用方法的相关资料,Filter是一种拦截器,可以在请求到达Servl... 目录一、Filter（过滤器）1. Filter 的工作原理2. Filter 的配置与使用二、Listen
阅读更多...
Java程序进程起来了但是不打印日志的原因分析

Java程序进程起来了但是不打印日志的原因分析

《Java程序进程起来了但是不打印日志的原因分析》：本文主要介绍Java程序进程起来了但是不打印日志的原因分析,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Java程序进程起来了但是不打印日志的原因1、日志配置问题2、日志文件权限问题3、日志文件路径问题4、程序
阅读更多...
Java字符串操作技巧之语法、示例与应用场景分析

Java字符串操作技巧之语法、示例与应用场景分析

《Java字符串操作技巧之语法、示例与应用场景分析》在Java算法题和日常开发中,字符串处理是必备的核心技能,本文全面梳理Java中字符串的常用操作语法,结合代码示例、应用场景和避坑指南,可快速掌握字... 目录引言1. 基础操作1.1 创建字符串1.2 获取长度1.3 访问字符2. 字符串处理2.1 子字
阅读更多...
Python 迭代器和生成器概念及场景分析

Python 迭代器和生成器概念及场景分析

《Python迭代器和生成器概念及场景分析》yield是Python中实现惰性计算和协程的核心工具,结合send()、throw()、close()等方法,能够构建高效、灵活的数据流和控制流模型,这... 目录迭代器的介绍自定义迭代器省略的迭代器生产器的介绍yield的普通用法yield的高级用法yidle
阅读更多...

Copyright China编程 23002807@qq.com

沪ICP备2023033072号-2