如何测试嵌入式linux系统中断延迟时间

在中断服务程序中翻转一个GPIO的输出状态，用示波器测量此GPIO的输出波形并且测量频率，这个是测量中断调用频度的。

如果要测量中断的处理时间，则可以在进入中断服务程序时设置GPIO状态，退出时再设回来，用示波器可测量执行时间。

OProfile可以帮助用户识别诸如模块的占用时间、循环的展开、高速缓存的使用率低、低效的类型转换和冗余 *** 作、错误预测转移等问题。它收集有关处理器事件的信息，其中包括TLB的故障、停机、存储器访问以及缓存命中和未命中的指令的攫取数量。

OProfile支持两种采样方式:基于事件的采样（Event Based）和基于时间的采样（Time Based)。基于事件的采样是OProfile只记录特定事件（比如L2缓存未命中）的发生次数，当达到用户设定的定值时Oprofile就记录一下〈采一个样）。这种方式需要CPU内部有性能计数器(Performace Counter）。基于时间的采样是OProfile借助OS时钟中断的机制，在每个时钟中断，OProfile都会记录一次（采一次样）。引入它的目的在于，提供对没有性能计数器的CPU的支持，其精度相对于基于事件的采样要低，因为要借助OS时钟中断的支持，对于禁用中断的代码，OProfile不能对其进行分析。OProfile在Linux上分两部分，一个是内核模块（oprofile.ko)，另一个是用户空间的守护进程( oprofiled)。前者负责访问性能计数器或者注册基于时间采样的函数，并将采样值置于内核的缓冲区内。后者在后台运行，负责从内核空间收集数据，写入文件。其运行步骤如下：1）初始化opcontrol--init 2）配置opcontrol--setup--event=... 3）启动opcontrol--start 4）运行待分析的程序xxx 5）取出数据 6）分析结果opreport-1./xxx

用GNU gprof可以打印出程序运行中各个函数消耗的时间，以帮助程序员找出众多函数中耗时最多的函数还可产生程序运行时的函数调用关系，包括调用次数，以帮助程序员分析程序的运行流程。GNU gprof的实现原理:在编译和链接程序的时候（使用-pg编译和链接选项），gcc在应用程序的每个函数中都加入名为mcount (_mcount或_mcount，依赖于编译器或 *** 作系统）的函数，也就是说应用程序里的每一个函数都会调用mcount，而mcount会在内存中保存一张函数调用图，并通过函数调用堆栈的形式查找子函数和父函数的地址。这张调用图也保存了所有与函数相关的调用时间、调用次数等的所有信息。

除了保证程序的正确性以外，在项目开发中往往还关心性能和稳定性。我们往往要对内核、应用程序或整个系统进行性能优化。在性能优化中常用的手段如下：

使用top、vmstat、iostat、sysctl等常用工具

top命令用于显示处理器的活动状况。在缺省情况下，显示占用CPU最多的任务，并且每隔5s做一次刷新vmstat命令用于报告关于内核线程、虚拟内存、磁盘、陷阱和CPU活动的统计信息iostat命令用于分析各个磁盘的传输闲忙状况netstat是用来检测网络信息的工具sar用于收集、报告或者保存系统活动信息，其中，sar用于显示数据，sar1和sar2用于收集和保存数据

sysctl是一个可用于改变正在运行中的Linux系统的接口。用sysctl 可以读取几白个以上的系统变量,如用sysctl—a可读取所有变量。

sysctl的实现原理是:所有的内核参数在/proc/sys中形成一个树状结构，sysctl系统调用的内核函数是sys_sysctl，匹配项目后，最后的读写在do_sysctl_strategy中完成。

2.使用高级分析手段，如OProfile、gprof

OProfile可以帮助用户识别诸如模块的占用时间、循环的展开、高速缓存的使用率低、低效的类型转换和冗余 *** 作、错误预测转移等问题。它收集有关处理器事件的信息，其中包括TLB的故障、停机、存储器访问以及缓存命中和未命中的指令的攫取数量。OProfile支持两种采样方式:基于事件的采样（Event Based)和基于时间的采样(Time Based)。基于事件的采样是OProfile只记录特定事件（比如L2缓存未命中）的发生次数，当达到用户设定的定值时Oprofile就记录一下(采一个样)。这种方式需要CPU内部有性能计数器(Performace Counter)）。基于时间的采样是OProfile借助OS时钟中断的机制，在每个时钟中断，OProfile都会记录一次(采一次样）。引入它的目的在于，提供对没有性能计数器的CPU的支持，其精度相对于基于事件的采样要低，因为要借助OS时钟中断的支持，对于禁用中断的代码，OProfile不能对其进行分析。

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