如何在实现分析时处理溢出

Question

我试图找出ARM处理器中给定代码块所消耗的时间。为此，我使用Systick计时器，这基本上是一个递减计数器。

对于正常的代码块，我可以测量函数开始和结束之间的时间差，以了解测量的时间。但是，如果代码段太长，我应该如何处理它？

根据我的逻辑，我将使用我自己设计的公式，如下所示：

time consumed=(no. of times overflow occured X start value)
 +(start value - end value)

附言:起始值是最大值，不是零，因为计时器是递减计数器。

我的推理是正确的，还是应该使用其他公式？

Answer 1

这个公式应该是正确的，只要你考虑到在一个周期中完成的最大刻度数。

假设一个完整周期中的刻度数是MAX_TICKS，那么时间(刻度)是

nUnderflows * MAX_TICKS + start - end

在C中，这可以看作是，例如

#define MAX_TICKS 32768

int nUnderflows;

// schematic function called by the system every tick
// (in a critical section)
void systick_callback() {
    if ( ! internal_counter--) {
       internal_counter = MAX_TICKS;
       nUnderflows++;
    }
}

int main() {
   int start,end;

   // small critical section to avoid a race condition
   block_interruptions(); // CLI
   nUnderflows = 0;
   start = systick();
   release_interruptions(); // STI

   my_timed_function();

   end = systick();
   int time = (nUnderflows * MAX_TICKS) + start - end;
   // * precedence is usually higher than of + / -, though
}

假设int在您的情况下是可用的，并且不会溢出。

Answer 2

如果它是一个自由运行的计数器，首先你需要确保开始-结束(或结束-开始取决于递减或递增计数)。因此，如果它是一个16位计数器(start-end)&0xFFFF将是等式的一部分。那么溢出次数0x10000将是它的一部分，如果开始

如果计时器是一个完整的32位，那么你不需要一个掩码，尽管优化器应该注意它，但作为一个习惯，你应该记住如果你不掩码，那么开始-结束将产生错误的数字，抛出所有的东西，许多翻转或没有。

Answer 3

Cortex documentation表示，这是一个24位计时器，从存储在名为SYST_RVR的端口中的值开始倒计时。(我想这就是你所说的“起始值”的意思。在提出这样的问题时，最好使用记录在案的术语。)当该值从1转换为0时，会产生SYST_RVR中断，SYST_RVR复位，并重复该周期。

SYST_RVR值、中断处理程序等取决于您的处理器所在的系统的操作系统，您没有提到这一点，所以通常没有办法回答您的问题。

这种定时器体系结构通常由OS用来实现诸如线程抢占等与时间相关的功能的系统心跳。但是没有标准的模式。

显然，您知道SYST_RVR的操作系统价值。这将确定定时器超时的速率。在已校准计时器的系统中，有另一个寄存器SYST_CALIB，用于存储两次超时之间10ms所需的值。也许你的系统就是这么用的？这意味着你在0之间只有10毫秒。

你的公式很好。

“溢出的数量(实际上是下溢)”可能是最难的部分。您将如何确定这一点？似乎只有两种方法: 1)截取systick中断，并使用它来递增您自己的计数器。或者可能现有的中断处理程序已经保留了一个计数器。然后，您可以只测量该值的变化。选项2)：您可以在要测量的记录计时器值profile_buffer[++bufp] = <systick value>的代码中插入分析点。你需要插入足够的时间来确保它们之间的间隔不超过10毫秒(或者不管实际的倒计时时间是多少)。然后，您可以在代码运行完成后分析缓冲区内容，以确定总运行时间。当然，添加测试代码会增加运行时间。但是systick中断处理程序可能会有相同的问题，这取决于它是如何实现的。