FreeRTOS Trace Embedded

Tracealyzer指南和注意事项

FreeRTOS，Trace，setup

Views:  times Posted by elmagnifico on March 14, 2020

Foreword

有些关于Tracealyzer介绍的地方可能也没说清楚，这里再补充一些

以及有可能遇到的一些问题也都补充在这里

环境

  • Tracealyzer4.3.5版本
  • FreeRTOS 9.0
  • STM32F767
  • Windows

内存不够

由于之前的经验，我们这个bug要比较长时间才能出现，30分钟左右，我就想记录30分钟左右的数据，然后每次都被Tracealyzer卡死。

然后仔细对比了一下，Tracealyzer大概记录2分钟左右的数据，内存消耗就两个多g，如果30分钟，大概要60多g，我32g根本不够用，数据大概只有300多M，但是加载的时候会直接卡住。没办法只能一点一点记录，当然这个和系统环境也有关系，我们数据量算是比较大的，如果数据量小可能记录的久也没啥问题。

这个不绝对，在Tracealyzer的任务数比较少，记录项比较少的情况下，记录400多M，44分钟也没问题了。

关闭可视化

建议在streaming模式下关闭可视化，主要是streaming模式下数据量大，可视化很卡，而且这个时候讲道理你也看不清啥，等数据记录完了以后再可视化

还有一点有时候开着可视化会莫名其妙的丢包，导致missed events突然就跳了

同步

界面中的同步就是指各个数据窗口是否同步时间轴，你拖动了一个，其他的也相应移动到对应位置上

Actor

在Actor Overview中可以看到各个线程的调用情况。

  • Execution Time 是指实际的执行时间
  • Response Time 是指任务进入就绪状态到执行结束的耗时
  • Fragmentation 是指被切换或者调度的次数，正常没有被切换就是1，如果被高级线程中断了那就+1
  • Wait Time 是指就绪态到执行态等待的时间

但是以上数据都是基于当前这个通道来说的，如果还有任务不在这个通道，并且打断了这个task其实是不会记录进来的，所以这里的数据都是相对的。

TzCtrl

可能会看到一个线程叫TzCtrl，这个是trace的线程忽略就行了。

他主要用来记录数据，过滤数据，发送数据什么的。

miss event

先说流模式中有两种传输方式，一种是阻塞式一种是非阻塞式，阻塞式的会严重影响到系统运行，但是不会丢包，如果系统空闲时间比较多的话，可以用，但是对于系统复杂度比较高，阻塞式可能问题就比较大了，会导致系统明显运行速度慢了很多。非阻塞式的好处就是，尽可能传数据，但是不能保证不丢包，丢了的话就会导致你看到的任务执行时间或者等待时间出现异常，跳跃非常大的一个时间段。

如果系统比较小，可能不会有miss event发生，或者数量非常小，基本可以忽略。

根据当前数据计算所需要的数据速率有多少

(Total Events+Missed Events) * (Received/Event Rate) / Duration

这样就能计算出来你当前系统实际需要的数据速率大概是多少，上图中的例子，需要的速率大概是1463KB/s，而tracealyzer的默认配置能提供的速率大概是280KB/s，已经远超了，从图里也能看到当前速率其实已经翻倍了。

解决办法

  1. 首先检测是否jink固件是新版的，jlink的线是否连接ok，简单说确保硬件稳定，并且固件是最新版的，这个会影响到传输效果,jink的时钟速率是否足够，过小会引起数据速率很低
  2. 修改内部配置，增大数据存储栈，增加传输率
  3. 减少数据传输量，对不需要的数据进行过滤，减少丢包。

目前只有这三种办法来缓解missed events

配置优化

trcConfig.h中，这两个关闭可以减少大概一半的流量吧

是否记录就绪事件
TRC_CFG_INCLUDE_READY_EVENTS 

是否记录系统时钟事件
TRC_CFG_INCLUDE_OSTICK_EVENTS

还有类似的配置，比如关闭记录中断，关闭记录用户通道等等。

自定义记录通道

使用这两个来自定义用户通道

vTraceSetFilterMask
vTraceSetFilterGroup

这里说一下我遇到的问题，我系统中有几个任务的执行频率基本都是1000hz的，高频任务比较多，所以数据量就非常大。官方给的几个办法，增大buff，提高传输任务优先级，提高传输任务频率等等，最后都无法传输这么大数据量，所以只能使用自定义通道过滤不需要的事件，从而减少数据量。

trcConfig.h中的配置是相当于一个全局性的开关，都是针对系统层级的某些东西是否记录。而要具体到是否记录这个任务的相关事件，则是要用自定义用户通道来完成。

系统里一共给了16个自定义通道，其实就是16个集合，可以自己分类各个任务到各个通道，默认所有任务都是自动分配到通道0的

#define FilterGroup0 (uint16_t)0x0001
#define FilterGroup1 (uint16_t)0x0002
#define FilterGroup2 (uint16_t)0x0004
#define FilterGroup3 (uint16_t)0x0008
#define FilterGroup4 (uint16_t)0x0010
#define FilterGroup5 (uint16_t)0x0020
#define FilterGroup6 (uint16_t)0x0040
#define FilterGroup7 (uint16_t)0x0080
#define FilterGroup8 (uint16_t)0x0100
#define FilterGroup9 (uint16_t)0x0200
#define FilterGroup10 (uint16_t)0x0400
#define FilterGroup11 (uint16_t)0x0800
#define FilterGroup12 (uint16_t)0x1000
#define FilterGroup13 (uint16_t)0x2000
#define FilterGroup14 (uint16_t)0x4000
#define FilterGroup15 (uint16_t)0x8000

vTraceSetFilterGroup(FilterGroup0);

vTraceSetFilterGroup的含义就是开启一个划分，这句往下到另外一个划分为止，这之间所有开启的任务都属于一个通道。

// 由于未指定通道，默认都归属于通道0
xTaskCreate( vTaskFunction1, "TASK1", TASK_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL );
xTaskCreate( vTaskFunction1, "TASK2", TASK_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL );

//指定通道0，所以他们也归属于通道0
vTraceSetFilterGroup(FilterGroup0);
xTaskCreate( vTaskFunction1, "TASK3", TASK_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL );
xTaskCreate( vTaskFunction1, "TASK4", TASK_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL );

//指定通道1，所以任务5、6都是通道1的
vTraceSetFilterGroup(FilterGroup1);
xTaskCreate( vTaskFunction1, "TASK5", TASK_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL );
xTaskCreate( vTaskFunction1, "TASK6", TASK_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL );

//指定通道2，所以任务7、8都是通道2的
vTraceSetFilterGroup(FilterGroup2);
xTaskCreate( vTaskFunction1, "TASK7", TASK_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL );
xTaskCreate( vTaskFunction1, "TASK8", TASK_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL );

//指定通道0，所以他们也归属于通道0
vTraceSetFilterGroup(FilterGroup0);
xTaskCreate( vTaskFunction1, "TASK9", TASK_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL );
xTaskCreate( vTaskFunction1, "TASK10", TASK_STACK_SIZE, NULL, TASK1_PRIORITY, NULL );

划分好了通道以后，还需要设置一下具体这次输出到底输出什么通道，这就靠vTraceSetFilterMask

vTraceSetFilterMask( FilterGroup1 | FilterGroup2 );

这样就设定了，只输出通道1和通道2的任务信息，而通道0的信息是完全不会输出的。

通过这样的方式我就把原来1400多KB/s的总数据流分割成若干个小数据流，然后每次烧写修改具体要查看的数据流到底是哪个。

动态分组

上面说了分组来实现流量切割，实际上测试了一下也可以动态分组，分组用的是一个全局变量，只要前面的步骤正确，那么可以直接切换实际输出的通道。

    switch(params[0]){
		case 0:
			vTraceSetFilterMask(FilterGroup0);
			break;
		case 1:
			vTraceSetFilterMask(FilterGroup1);
			break;
		case 2:
			vTraceSetFilterMask(FilterGroup2);
			break;
		case 3:
			vTraceSetFilterMask(FilterGroup3);
			break;
		case 4:
			vTraceSetFilterMask(FilterGroup4);
			break;
		case 5:
			vTraceSetFilterMask(FilterGroup5);
			break;
		case 6:
			vTraceSetFilterMask(FilterGroup6);
			break;
		default:
			printf("unknow FilterMask \n");
			return;
    }
	printf("tracealyzer set FilterMask ok\n");

CPU 100%

Tracealyzer的cpu计算方式挺奇怪的，他计算的是这个负载量，而不是真的整个系统的cpu负载。

也就是说你通道里只有部分任务，所有任务都在跑的情况下，那么cpu就是100%.如果你加上一个不频繁跑的任务进去cpu可能就变成90%了

所以这里cpu统计的是相对量，是指输出通道中的所有任务是100%，占比也是基于这个，而不是实际cpu的使用100%

End

目前遇到Tracealyzer中的坑大概就这么多，日后有了再补充吧

Quote

http://www.cirmall.com/bbs/forum.php?mod=viewthread&tid=160179

https://percepio.com/2018/10/11/tuning-your-custom-trace-streaming/

https://percepio.com/docs/FreeRTOS/manual/#Creating_and_Loading_Traces__Percepio_Trace_Recorder__FreeRTOS_jlink-troubleshooting

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