如何使用Tracealyzer理解多任务调度？

MamoYU

如何使用Tracealyzer理解多任务调度？ [复制链接]

 

使用实时操作系统 (RTOS) 时，你可能已经注意到，传统的调试器不足以解决很多类型的问题。调试器仅在断点位置停止运行时，显示当前系统状态，但是系统是如何到达这个状态的？任务的运行时间是多少？每个任务使用了多少CPU时间？在运行时系统中实际发生了什么？

Tracealyzer是一款记录RTOS运行时行为的可视化分析工具，通过30多个相互关联的视图对记录数据进行解析，向用户展示应用层级详细视图，作为调试器视图的补充。

我们今天来了解一下如何通过Tracealyzer记录的数据获取任务优先级及执行时间相关的信息。

 

优先级决定何时调度

大多数RTOS使用固定优先级调度策略，开发人员为每个任务分配一个静态优先级，指示任务在系统中的紧迫性。RTOS调度器总是从当前准备执行的就绪任务表中选择优先级最高的任务执行。

分配合适的任务优先级很重要，否则系统性能将受到影响，甚至高优先级任务如果消耗太多处理器时间，可能会阻止低优先级任务的执行，使其无法得到响应。

分析RTOS应用中的任务优先级和运行时行为，需要记录和可视化多任务调度。通过Tracealyzer提供的交互式视图，帮助理解和分析记录的数据。

 

Tracealyzer看到的任务调度

 

图1：Tracealyzer记录的多任务调度及OS服务调用

图 1为Tracealyzer的主视图，垂直的时间轴（1）记录系统中执行的任务和中断处理程序，用文本标签(2)指示事件，并包含RTOS API调用（3）和自定义用户事件。“Selection Details”面板 (4) 显示选中任务的属性信息，“Filer”窗口（5）允许过滤显示。双击任务片段或事件标签打开相关视图，显示更多跟踪信息，如图2所示。从视图中可以看到任务执行的系统调用及阻塞的原因。

任务执行时间与响应时间

任务的响应时间，即从激活到执行完成的时间，不仅受任务本身执行时间的影响，还包含更高优先级的任务和中断的抢占时间。如果任务响应时间太长，仅优化有问题的任务代码可能不能解决问题，还需要了解导致响应时间过长的原因。

使用Tracealyzer，可以通过多种视图查看运行时行为，包括任务执行时间和响应时间时序图，如图 3 所示。示例中可以看到，两个任务（SensorZ和SensorX）的执行时间相对稳定，但SensorZ任务的响应时间要高得多。通过点击响应高的数据点，可以打开对应的主跟踪视图并查看原因。

 

图3：任务的执行时间和响应时间捕获

RTOS提供的多任务处理机制，使得具有多个并发功能的应用程序设计更容易，但增加了调试难度。依托Tracealyzer 强大的RTOS运行时行为的洞察力，可以直观的看到任务调度过程，分析优先级配置及任务的响应时间，帮助我们确定优先级设计的正确性，优化系统设计。

freebsder

有个免费简化版就好了，呵呵。