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Lab40: Scheduling (2015q1 Week #4)
預期目標
- 分析
FreeRTOS</embedded/freertos>
_ 排程行為 - 學習 ARM Cortex-M3 架構並且理解
SysTick<http://infocenter.arm.com/help/index.jsp?topic=/com.arm.doc.dai0179b/ar01s02s08.html>
_ - 設計出一個具體而微的 FreeRTOS 視覺化機制
Grasp
Understanding and validating the timing behavior of real-time systems is not trivial.
Many real-time operating systems and their development environments do not provide tracing support, and provide only limited visualization, measurements and analysis tools.
Grasp<http://www.win.tue.nl/san/grasp/>
_ is a tool for tracing, visualizing and measuring the behavior of real-time systems. It provides a simple plugin infrastructure for extending Grasp with custom visualization and measurement methods.mutex 視覺化輸出
.. image:: /embedded/Lab12/mutex.png
- RTOS scheduling 視覺化輸出
.. image:: /embedded/Lab12/hsf.png
Grasp 安裝
- 抓取預先編譯的程式碼 (x86/linux): 假設和
Lab-39</embedded/Lab39>
_ 的工作目錄一樣是workspace
.. code-block:: prettyprint
sudo apt-get install zip
wget http://www.win.tue.nl/san/grasp/grasp_linux.zip
unzip grasp_linux.zip
- 如果你的系統是 x86_64,需要額外安裝以下套件才能執行 Grasp
.. code-block:: prettyprint
sudo apt-get install libxft2:i386 libxss1:i386
- 執行 Grasp、點選
examples
目錄並且挑選副檔名為.grasp
的檔案,之後觀察視覺化輸出
.. image:: /embedded/Lab40/grasp.png
取得 Visualizer 並測試
- 假設
Lab-39</embedded/Lab39>
_ 的freertos-basic
和qemu_stm32
都放在workspace
目錄cd worksapce
- 取得原始程式碼並且執行
.. code-block:: prettyprint
git clone git://github.com:embedded2015/visualizer.git || git clone https://github.com/embedded2015/visualizer.git
cd visualizer
make qemuauto
- 可以見到 idle task 和相關圖例
- 運作原理
- 讀取 SysTick 中 current & reload 的數值,用來計算更精確的時間單位
- 增加追蹤執行狀態的 break point,藉以了解程式目前運作的位置
- 增加程式 context switch 的 Hook
- 將程式在 idle 時的 function 也列入追蹤
參考作業要求
- 改寫
main.c
並且引入兩個週期性 Task,使其得以使用 CPU 資源,並且讓 grasp 予以視覺化 - 試著用程式碼自動計算出 context switch 的時間成本
挑戰題
- 自動測試
USART</embedded/USART>
_ 的中斷處理 (對應於USART2_IRQHandler
),並且透過 grasp 視覺化
繳交作業
- 截止日期:
- Mar 28, 2015 (含) 之前
- 更新開發過程到共筆網站:
Lab 40 / 作業共筆<https://embedded2015.hackpad.com/2015q3-Week-4-Lab40>
_,需要標注自己的 ID- 將符合作業提案的程式碼,提交到自行 fork 的 repository: https://github.com/embedded2015/visualizer
- 注意: 要記得 fork
visualizer<https://github.com/embedded2015/visualizer>
_
參考資料
Grasp: Tracing, Visualizing and Measuring the Behavior of Real-Time Systems<http://www.win.tue.nl/~mholende/publications/Holenderski2010.pdf>
_RTOS Visualization</embedded/Sol12>
_RTOS context switch</embedded/Sol8>
_Context switching time<https://www.segger.com/embos-context-switching-time.html>
_