[ Zephyr -rtos][rtos]Zephyr诉RIOT OS

Question

  Hello everyone, 

我是图卢兹大学的软件定义电力电子研究人员Luiz Villa。我的团队正在努力将实时操作系统嵌入到微控制器上，以便在电力电子领域创建一个更加友好的嵌入式控制开发过程。我们正尽量避免使用ISRs，原因有二：

它使软件开发中的协作变得更容易(我们的项目是open-source)

• Interrupts，使代码执行时间不确定(我们希望避免)

)。

我们想在Zephyr和RIOT之间建立一个线程速度的基准。我们需要一个以20 that的速度运行的代码，其中有2到3个线程执行：

控制averaging

• Mathematical的
• ADC采集和数据计算(使用CMSIS)
• Communication和外部

)

由于时间对我们来说是如此重要的因素，我们需要知道：

• 在Zephyr和RIOT OS中执行线程的最短时间是多少？
• ？在Zephyr中的线程之间切换所需的时间？

我们的初步结果表明：

• 在单线程测试时，睡眠时间为0us时，Zephyr的测试周期为9 0us，而使用单线程测试的时间为5 0us
• ，睡眠时间为10 0us，Zephyr的测试周期为39 0us和

。

我们使用Nucleo-G474RE，代码如下：https://gitlab.laas.fr/owntech/zephyr/-/tree/test_adc_g4

我们对我们的结果感到非常惊讶，因为我们预计这两个操作系统所消耗的资源都会比它们少得多。

你认为如何？你试过尽可能快地运行这些操作系统吗？你的结果是什么？你测试过Zephyr的换线时间吗？

  Thanks for reading
        Luiz 

Answer 1

免责声明:我是一个防暴核心开发人员。

：在Zephyr和RIOT中切换线程所需的时间？当用单线程测试时，睡眠时间为0us时，Zephyr的测试周期为9 5us和riot 5us。

这似乎是对的。

如果我在核-f401re(84 M4 STM32F4 / Cortex-M4)上运行一个自己的调度微基准(例如，tests/bench_mutex_pingpong)，结果是：

main(): This is RIOT! (Version: 2021.04-devel-1250-gc8cb79c)
main starting
{ "result" : 157303, "ticks" : 534 }

测试测量一个线程切换到另一个线程和返回线程的次数。一次迭代(两个上下文开关)需要534个时钟周期，即1000000/154303 = ~6.36us，接近于您得到的数字。

这是上下文切换开销。线程的寄存器和状态存储在它的堆栈中，调度程序运行以确定下一个可运行的线程，并恢复该线程的寄存器和状态。

我很惊讶泽弗尔没能接近暴乱。可能检查它是在优化启用的情况下编译的，还是一些启用的特性增加了切换开销(例如，MPU是否已启用？)

在Zephyr和RIOT中执行线程的最短时间是多少？

在ISR服务和上下文切换之后剩下的东西。

，你觉得呢？

有三个线程排定在20千赫，并让他们做实际的工作将是紧密的一个Cortex-M在泽菲尔或暴乱，所以我认为你应该重新构建你的应用程序。有多个线程在逻辑上分离它们是非常好的，但是在这里，一个经典的主循环可能是一个更好的选择。

类似的东西(伪代码)：

void loop() {
  while(1) {
    handle_adc();
    do_dsp_computation();
    send_data();
    periodic_sleep_us(50);
  }
}