threadX 队列 接受消息数＞发送消息数debug过程

最新推荐文章于 2024-08-28 10:48:15 发布
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文章标签： java jvm 开发语言
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ChenXx_3/article/details/136688302
文章探讨了在threadX的队列测试中，接收数据的线程读取次数大于发送数据线程的发送次数的问题。经过分析，发现问题出在消息队列机制，即当队列满且有线程被挂起时，读取线程会读取队列中的所有内容，包括被挂起线程的数据。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

前情提要：

在threadX的队列测试中，发现了收取数据的线程总共读取数据的次数会大于另一个发送数据的线程发送的次数，如下所示（thread1 thread2）；直觉上这样的情况肯定是有问题的，因此对该问题进行了详细的研究

概括一下整个程序的内容：

——Thread0 优先级最高，每隔10个tick打印其他线程的一些状态

——Thread1 向队列中发送数据，thread2从队列中读取数去

——Thread1 thread2优先级相同，时间片长度一致

线队列的定义如下，其中有一些宏

整体含义为：创建了一个名为 queue 0的队列，队列中允许的数据长度为100条

线程1向队列中不断发送数据，入口函数如下

线程2不断从队列中读取数据，入口函数如下

Debug过程

首先基于两个事实：

—— receive message 一定 <= sent message

——   线程被挂起有两种可能：1.时间片结束 2.被更高优先级的进程抢占

推断进程是在运行在如下箭头所指位置时从运行态变为ready status 或 suspended status

（消息发送完成 与 thread_1_messages_sent自增之前）

针对以上两种可能进行一一验证

首先，对于时间片结束在箭头所指位置，导致thread_1_messages_sent这个变量没有增加，而已经往队列里发了一条消息；这样的话thread2就可用从队列中读取这条数据，从而让thread2_messages_received大于thread_1_messages_sent

这显然是有可能的

因此在重新加一个全局变量，在收发消息之前就自增1，那不就可以解决问题了吗

重新进行测试，发现仍然存在 thread_2_counter = thread_1_counter +1 的情况，问题仍然存在

继续分析

Thread_1_counter和thread_2_counter都是volatile的全局变量，不存在线程切换导致值出现问题

从ThreadX官方文档中发现

根据以上信息，猜测是消息队列的机制导致该问题出现

在thread0的打印函数中增加队列信息的打印，有了如下发现：每次出现thread_2_counter = thread_1_counter +1的问题时，队列中可用的消息数量都是0

同时观察异常打印的上一条

从数值的变化中可用发现，两条打印之间 thread1发送了一共123624条消息，thread2接受了123684条消息

Thread2比thread1多接收了60条消息，而队列中的消息数，从59变为了0

这引发了新的问题，多出的一条消息从哪来的

查看官方文档中对消息队列的描述，蓝色部分的描述引起了我的注意

查看源码中函数_tx_queue_receive的实现，发现了如下代码实现；当rtos发现队列已满，而且有线程尝试写数据被挂起后，在读完所有队列中的内容，甚至会把那个被挂起的线程想要写的数据也读走，从而就引起了最开始遇到的问题

至此，问题解决

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<think>好的，我现在需要帮用户解决使用FFmpeg发送声卡数据到另一台电脑时出现的音频不同步问题。首先，我得回想一下用户的问题场景：他们可能在通过FFmpeg实时传输音频，但接收端出现声音延迟或者不同步的情况。这可能涉及多个因素，比如网络延迟、编码延迟、时钟同步问题，或者缓冲设置不当。 首先，我应该考虑网络方面的问题。网络延迟和抖动是常见的原因。用户可能没有足够的带宽，或者网络存在不稳定，导致数据包到达时间不一致。这时候需要建议他们检查网络状况，比如使用ping或者iperf测试延迟和带宽。如果网络确实有问题，可能需要调整码率，或者使用更高效的编码格式，比如opus，因为它的延迟较低。另外，启用UDP协议可能比TCP更适合实时传输，因为TCP的重传机制会增加延迟。 接下来是编码和解码的延迟。用户可能使用了高延迟的编码器，或者编码预设不够优化。例如，使用非常慢的x264预设会增加编码时间，导致延迟累积。这时候建议他们使用更快的编码预设，比如-preset ultrafast，虽然可能会影响压缩效率，但能减少延迟。另外，硬件加速编码，比如用NVENC或VAAPI，也能减少编码时间，降低延迟。 时钟同步也是一个关键因素。FFmpeg内部使用不同的时钟源，如果音频和视频的时钟不同步，或者发送端和接收端的系统时钟有偏差，就会导致不同步。需要检查是否有设置-avioflags direct选项，或者尝试使用-re选项来按照实际时间戳传输，虽然这在实时流中可能不适用。另外，确保接收端正确解析时间戳，可能需要使用ffplay的-avioflags direct或-fflags nobuffer来减少缓冲。 缓冲设置不当同样会导致延迟。用户可能在发送端或接收端设置了过大的缓冲区，导致数据积压。需要调整FFmpeg中的rtbufsize参数，减小发送缓冲区的大小，比如设置-rtbufsize 1M。在接收端，ffplay的-buffer_size也可以调整，减少初始缓冲时间，比如使用-buffer_size 1024。 此外，用户可能没有正确配置时间戳处理。FFmpeg的-avoid_negative_ts make_zero或-genpts选项可能有助于生成正确的时间戳。在接收端，确保时间戳被正确处理，比如使用ffplay的-af aresample=async=1来调整音频同步。 还有可能是硬件问题，比如声卡本身的延迟。建议用户测试本地播放是否有延迟，或者更换声卡驱动。同时，系统负载过高也可能导致处理延迟，需要监控CPU和内存使用情况，确保资源充足。 最后，可能需要分步骤排查问题。比如先测试本地录制和播放是否同步，排除FFmpeg配置问题；再检查网络传输，逐步调整参数。使用工具分析网络流量和延迟，或者启用FFmpeg的调试日志，查看时间戳信息，找出不同步的具体原因。 总结下来，需要从网络、编码、时钟、缓冲、时间戳处理等多个方面逐一排查，调整相应的参数，才能解决声音不同步的问题。同时，建议用户进行系统性的测试，逐步定位问题根源，再针对性地优化设置。</think>以下分步骤排查和解决FFmpeg声卡数据传输声音不同步问题： --- ### **一、基础检查** 1. **测试本地录音延迟** ```bash # 发送端录制声卡并本地播放（先排除FFmpeg自身问题） ffmpeg -f alsa -i hw:0 -f pulse "本地扬声器设备名" ``` 若本地播放已不同步，需检查： - 声卡驱动（尝试更换`alsa`/`pulseaudio`后端） - 系统音频缓冲设置（如PulseAudio的`fragment_size`） 2. **验证网络质量** ```bash # 接收端执行网络测试（替换为接收端IP） iperf3 -c 接收端IP -t 30 ``` - 要求：带宽 > 音频码率 × 2，延迟 < 50ms - 若网络抖动大，优先改用有线网络或优化路由 --- ### **二、关键参数调优** #### ▶ **发送端优化** ```bash ffmpeg \ -f alsa -ac 2 -ar 48000 -thread_queue_size 1024 -i hw:0 \ # 降低采集队列 -c:a libopus -b:a 64k -application lowdelay \ # 低延迟编码 -f mpegts -flush_packets 1 -rtbufsize 1M \ # 减少缓冲 udp://目标IP:端口?pkt_size=1316 # UDP传输 ``` #### ▶ **接收端优化** ```bash ffplay \ -fflags nobuffer -flags low_delay -avioflags direct \ # 禁用缓冲 -f mpegts -i udp://0.0.0.0:端口 \ -af "aresample=async=1:min_comp=0.001" # 动态补偿延迟 ``` --- ### **三、高级调试方案** 1. **时间戳监控** ```bash # 发送端添加调试输出 ffmpeg -loglevel debug ... 2>&1 | grep "pts_time" # 接收端查看解析时间戳 ffplay -debug_ts ... ``` 2. **强制时钟同步** ```bash # 接收端使用主时钟同步（适用于纯音频流） ffplay -sync ext ... ``` 3. **网络QoS保障** ```bash # Linux系统限制音频流优先级（替换为实际网卡名） sudo tc qdisc add dev eth0 root handle 1: prio priomap 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 sudo tc filter add dev eth0 parent 1:0 protocol ip u32 match ip dport 端口 0xffff flowid 1:1 ``` --- ### **四、典型场景解决方案** | 现象 | 解决方案 | |-----------------------|---------------------------------| | 延迟逐渐累积 | 添加`-af aresample=async=1000`（动态重置时钟） | | 突发卡顿后不同步 | 减小`-thread_queue_size` + 限制发送端CPU占用 | | 仅首次连接不同步 | 接收端添加`-probesize 32 -analyzeduration 0` | --- ### **五、终极方案建议** 若仍不同步，可改用专业低延迟传输协议： 1. **RIST协议**：`ffmpeg -f alsa ... -c:a aac -f rist udp://目标IP:端口` 2. **SRT协议**：`ffmpeg -f alsa ... -c:a opus -f srt srt://目标IP:端口?latency=200`
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