在VxWorks平台如何计算cpu的利用率 .

最新推荐文章于 2022-06-09 15:44:53 发布

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#平台 #任务 #工作 #嵌入式 #struct #汇编

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本文详细介绍了在VxWorks环境下监测CPU利用率的方法，包括利用spyLib库的spy工具实现抽样技术监测，以及通过特殊任务消耗空闲时间以估算整体CPU使用率。文章还提供了实现代码及分析过程，旨在提升对嵌入式系统性能监控的理解。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

最近我在学VxWorks,但是总觉得如果不做点什么，光看那E版的联机文档，不会给我的功力带来突飞猛进。我想起前一阵子，在给我们公司的产品加OAM功能时，需要测量CPU的利用率，我们公司的VxWorks大虾们利用了反汇编攻克，应该算是成功了，但是不太稳定，偶尔回抛出异常。于是我决心向困难挑战。

经过查阅资料，浏览各大嵌入式开发论坛，总结得下面一些方法，各有利弊。首先我先介绍一下VxWorks的spyLib库提供的spy工具的实现原理。

Spy利用辅助定时器来产生中断，并且为每个任务维护一个计数器。然后记下被中断的任务，并且将该任务的计数器加一。经过一段时间后，每个任务的计数器反映了该任务占用CPU利用率的情况。很明显，这是利用抽样技术。并且得到的cpu利用率的准确程度取决于任务的持续性和周期性。

通过查找spyLib.h的文件，我们发现除了spy()函数外，还有一spyCommon函数,带一函数指针参数。推测函数指针类型为（int）（*p）(char * fmtStr,…)（经过验证确实如此）。所以可以写一自己的函数去接受spy需要打印的数据，Spy调用该函数按行打印结果。我们可以不断分析一行字符串来得到我们需要的结果。

int SpyPtnFunc(const char * fmtPtn,...)

{

char buf[128];

CPUUSAGEDATAMSG data;

va_list vl;

va_start(vl,fmtPtn);

vsprintf(buf,fmtPtn,vl); //得到一行字符串。

va_end(vl);

//分析buf,得到一个任务的Cpu的使用情况。

return 0;

}

另外一种方法是利用一特殊任务，该任务的优先级比系统中的所有任务的优先级都低，该任务是死循环，该任务的目的就是消耗cpu资源，占用cpu空闲时间，因为当系统中其它任务都被挂其时，该任务才能得到cpu的使用权。假设一段时间total内，该任务的运行时间为idle，cpu利用率的计算公式为（total-idle）%total。这一种方法实现起来很简单，但是它只能算得整个系统的cpu使用情况，不能得到单个任务的cpu使用情况！同时它会使cpu满负荷工作。源代码如下

#include "VxWorks.h"

#include "semLib.h"

#include "taskLib.h"

#define SECONDS_TO_BURN 60

typedef struct cpuUsage {

SEM_ID startSem;

int didNotComplete;

unsigned long ticksNoContention;

int nBurnNoContention;

unsigned long ticksNow;

int nBurnNow;

double usage;

} cpuUsage;

static cpuUsage *pcpuUsage=0;

static double cpuBurn()

{

int i;

double result = 0.0;

for(i=0;i<5; i++) result += sqrt((double)i);

return(result);

}

static void cpuUsageTask()

{

while(TRUE) {

int i;

unsigned long tickStart,tickEnd;

semTake(pcpuUsage->startSem,WAIT_FOREVER);

pcpuUsage->ticksNow=0;

pcpuUsage->nBurnNow=0;

tickStart = tickGet();

for(i=0; i< pcpuUsage->nBurnNoContention; i++) {

cpuBurn();

pcpuUsage->ticksNow = tickGet() - tickStart;

++pcpuUsage->nBurnNow;

}

tickEnd = tickGet();

pcpuUsage->didNotComplete = FALSE;

pcpuUsage->ticksNow = tickEnd - tickStart;

}

double getCpu()

{

if(pcpuUsage->didNotComplete && pcpuUsage->nBurnNow==0) {

pcpuUsage->usage = 0.0;

} else {

double temp;

double ticksNow,nBurnNow;

ticksNow = (double)pcpuUsage->ticksNow;

nBurnNow = (double)pcpuUsage->nBurnNow;

ticksNow *= (double)pcpuUsage->nBurnNoContention/nBurnNow;

temp = ticksNow - (double)pcpuUsage->ticksNoContention;

temp = 100.0 * temp/ticksNow;

if(temp<0.0 || temp>100.0) temp=0.0; /*handle tick overflow*/

pcpuUsage->usage = temp;

}

pcpuUsage->didNotComplete = TRUE;

semGive(pcpuUsage->startSem);

printf("CPU usage:%f/r/n",pcpuUsage->usage);

return(pcpuUsage->usage);

}

void cpuUsageInit(void)

{

unsigned long tickStart,tickNow;

int nBurnNoContention=0;

int ticksToWait;

ticksToWait = SECONDS_TO_BURN*sysClkRateGet();

pcpuUsage = calloc(1,sizeof(cpuUsage));

tickStart = tickGet();

/*wait for a tick*/

while(tickStart==(tickNow = tickGet())) {;}

tickStart = tickNow;

while(TRUE) {

if((tickGet() - tickStart)>=ticksToWait) break;

cpuBurn();

nBurnNoContention++;

}

pcpuUsage->nBurnNoContention = nBurnNoContention;

pcpuUsage->startSem = semBCreate (SEM_Q_FIFO,SEM_EMPTY);

pcpuUsage->ticksNoContention = ticksToWait;

pcpuUsage->didNotComplete = TRUE;

taskSpawn("cpuUsageTask",255,VX_FP_TASK,1000,(FUNCPTR)cpuUsageTask,

0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0);

}

以上两种方法我都实现了，工作的很正常！