為保證系統穩定運行,系統CPU應避免長時間滿負荷運作,應用程序CPU占用不宜過高。客戶需要在調試階段監測應用程序各個進程線程占用情況,對占用過高的進程線程進行優化。因CE自身不帶進程線程系統占用查看工具,我們增加了AppHelper助手工具方便客戶使用。
在之前的技術文章《CE應用程序助手簡介》中簡單介紹過英創AppHelper應用程序助手,本文將詳細介紹AppHelper的使用方法。
AppHelper查看方法
客戶在自制底板上只要引出了網絡,USBOTG,DEBUG調試串口,或板子其它串口任意之一便可以查看AppHelper信息。
網絡方式
通過telnet登錄上板子,運行命令sysinfo,即可獲得AppHelper打印的進程線程信息。
telnet模式打印示例圖
USBOTG方式
使用AHC工具(使用方法見本文下一節)配置AppHelper輸出為COM1。連接上板子USBOTG口,板子將以虛擬串口形式被PC識別。使用任意串口工具向該串口輸出任意三個字符(任意波特率),即可獲得AppHelper打印的進程線程信息。
USBOTG,DEBUG及其它串口打印示例圖
DEBUG調試串口方式
使用AHC工具(使用方法見本文下一節)配置AppHelper輸出為DEBUG。連接板子的DEBUG串口,PC端使用任意串口工具,設置波特率115200,向DEBUG口輸出任意三個字符,即可獲得AppHelper打印的進程線程信息。
串口方式
將底板上引出,且客戶應用程序未使用的串口連接上PC。使用AHC工具(使用方法見本文下一節)配置好串口號及波特率。PC端使用任意串口工具,用設定的波特率向該串口輸出任意三個字符,即可獲得AppHelper打印的進程線程信息。
AHC工具使用介紹
AHC工具即AppHelper Config工具,用于設置AppHelper打印信息的輸出位置。有兩種辦法進行設置。
控制面板方式
在板子控制面板中運行AHC工具。
選擇好輸出信息的串口及波特率(其中COM1為USBOTG),點擊OK鍵保存配置,板子重啟后配置生效。
telnet方式
通過telnet登錄上板子,執行命令AHC port [baud]
參數port:串口號,值為0-6,0表示DEBUG串口,1表示USBOTG轉虛擬串口,2-6分別表示板子的COM2-COM6。
參數baud:波特率,可選參數,如果不填表示保持原波特率,支持1200,2400,4800,9600,19200,38400,57600,115200。當port為0時,baud固定為115200,當port為1時,baud值不生效。
命令執行后,DEBUG口可以看到打印提示信息。
打印格式說明
打印結果為數行,其中每行的格式均為:類型 ID號 占用情況 名稱
以下圖一次打印的部分截圖為例:
類型
PID表示為process進程。TID表示為上面進程下的thread線程。
ID號
即進程ID值或線程ID值。
占用情況
顯示格式為 K n% U m% total%
n值為該進程或線程在Kernel系統層的占用
m值為該進程或線程在User用戶層的占用
total值為總占用,它應當等于n+m的和
進程下各個線程total占用和應當等于進程的total占用
名稱
進程名即EXE的名稱,線程默認沒有名稱,下一節會介紹如何給線程命名,從而能在AppHelper中顯示出來。
進程及線程監視說明
AppHelper會打印系統下所有的進程的CPU占用信息。
只有在\NandFlash目錄下的exe生成的進程會額外打印出它下面所有線程的CPU占用信息。
默認情況下,生成的線程只有ID號,沒有名稱,如果線程較多會不便于查看。我們可以通過簡單代碼給線程命名。
以光盤里的串口例程SPT_HEX為例:
添加一個結構體的定義
typedef struct _THREAD_INDEX
{
DWORDdwSize;
DWORDdwThreadID;
TCHARszThreadName[32];
_THREAD_INDEX*pNext;
}THREAD_INDEX;
在創建線程后給線程命名
這里把串口接收線程命名為"CommRecvTread"
hRecvThread = CreateThread(0, 0, CommRecvTread, this, 0, &m_dwTID);
HANDLE hHLP;
DWORD dwLen;
hHLP = CreateFile(L"HLP1:", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, 0, OPEN_EXISTING, 0, 0);
THREAD_INDEXthreadIndex;
wsprintf(threadIndex.szThreadName, L"CommRecvTread");
threadIndex.dwThreadID = m_dwTID;
threadIndex.dwSize = sizeof(THREAD_INDEX);
WriteFile(hHLP, &threadIndex, sizeof(THREAD_INDEX), &dwLen, NULL);
CloseHandle(hHLP);
在結束線程后取消命名
線程結束后應當手動將命名取消掉,避免不必要的顯示錯誤,設置線程名為空,即可取消原命名。
HANDLE hHLP;
DWORD dwLen;
hHLP = CreateFile(L"HLP1:", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, 0, OPEN_EXISTING, 0, 0);
THREAD_INDEXthreadIndex;
wsprintf(threadIndex.szThreadName, L"");
threadIndex.dwThreadID = m_dwTID;
threadIndex.dwSize = sizeof(THREAD_INDEX);
WriteFile(hHLP, &threadIndex, sizeof(THREAD_INDEX), &dwLen, NULL);
CloseHandle(hHLP);
命名線程后再使用AppHelper查看,啟動接收線程后,就可以看到CommRecvTread這個線程,另外個沒有命名的線程為SerialPort程序的主線程。
計算原理及誤差說明
CPU占用時間是通過計算一段時間內(AppHelper設置為2000毫秒)CPU空閑tick值與這段時間里CPU運算周期tick值得出。
CPU空閑tick值 = CPU空閑tick計數t2 – CPU空閑tick計數t1
CPU總周期tick值 = CPU總周期tick計數t2 – CPU總周期tick計數t1
CPU占用 = 1 – (CPU空閑tick值/CPU總周期tick值)× 100%
進程或線程的CPU占用,是通過計算一段時間CPU運算周期tick值,和這段周期里Kernel或User運行線程或進程的tick值,通過相除得到。
進程/線程Kernel占用 = (進程/線程Kernel運行tick值/CPU總周期tick值)× 100%
進程/線程User占用 = (進程/線程User運行tick值/CPU總周期tick值)× 100%
進程/線程CPU占用 = 進程/線程Kernel占用 + 進程/線程User占用
打印結果可能會有少量誤差,可能由于以下原因:
1、實驗值計算到個位,小數部分四舍五入,所以可能產生細微的誤差。
2、理想中的測量情況如下圖
但是實際情況由于AppHelper本身也會產生系統消耗,所以測量情況為下圖
在Δt值不為0的情況下,如果在Δt期間各個tick值產生較大跳動時,測試結果可能產生誤差。
3、各個進程或線程的運行tick值并非完全實時變化,而是在進程或線程完成一個時間片掛起后才加上,所以查詢函數獲得值不一定非常精確。
測試程序及說明
test_prc_thd是一個簡單的程序,用來測試AppHelper的進程線程監視功能。
“添加線程”按鈕按下會創建一個新的線程。參數中傳入線程編號,線程ID等信息。
void Ctest_prc_thdDlg::OnBnClickedButton1()
{
DWORD dwTID;
HANDLE hTestThread;
m_threadParam[m_dwCnt].dwCnt = m_dwCnt;
m_threadParam[m_dwCnt].dwLv = m_dwCnt;
m_threadParam[m_dwCnt].bThreadStop = FALSE;
hTestThread = CreateThread(0, 0, TestTread, &m_threadParam[m_dwCnt], CREATE_SUSPENDED, &dwTID);
m_threadParam[m_dwCnt].dwThreadID = dwTID;
ResumeThread(hTestThread);
CloseHandle(hTestThread);
}
線程主函數里根據編號給線程自身命名,并且根據各自傳入的參數執行負載率不等的計算。這里計算采用簡單的循環計數,循環計算次數越多,線程CPU占用越多。
線程結束后,取消自身的命名。
DWORD Ctest_prc_thdDlg::TestTread(LPVOID lparam)
{
THREAD_PARAM *pThreadParam = (THREAD_PARAM*)lparam;
DWORDdwLen;
THREAD_INDEXthreadIndex;
HANDLE hHLP;
volatile int n;
hHLP = CreateFile(L"HLP1:", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, 0, OPEN_EXISTING, 0, 0);
wsprintf(threadIndex.szThreadName, L"thread%d", pThreadParam->dwCnt);
threadIndex.dwThreadID = pThreadParam->dwThreadID;
threadIndex.dwSize = sizeof(THREAD_INDEX);
WriteFile(hHLP, &threadIndex, sizeof(THREAD_INDEX), &dwLen, NULL);
CloseHandle(hHLP);
HANDLEhFile;
WCHARwsFileName[64];
inti;
while(!pThreadParam->bThreadStop)
{
for (i=0; i<=pThreadParam->dwCnt; i++ )
{
intj;
for (j=0;j<0xfffff;j++)
{
n++;
}
}
Sleep(100);
}
hHLP = CreateFile(L"HLP1:", GENERIC_READ | GENERIC_WRITE, 0, 0, OPEN_EXISTING, 0, 0);
sprintf(threadIndex.szThreadName, L"");
threadIndex.dwThreadID = pThreadParam->dwThreadID;
threadIndex.dwSize = sizeof(THREAD_INDEX);
WriteFile(hHLP, &threadIndex, sizeof(THREAD_INDEX), &dwLen, NULL);
CloseHandle(hHLP);
return 0;
}
“結束所有線程”按鈕按下,通知所有線程結束運行。
void Ctest_prc_thdDlg::OnBnClickedButton2()
{
inti;
for (i=0; i
{
m_threadParam[i].bThreadStop = TRUE;
Sleep(100);
}
m_dwCnt = 0;
}
測試例程,下圖為該程序創建多個線程后的打印情況
該程序源碼可以聯系英創工程師獲得,客戶有疑問也可以向英創工程師咨詢。
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