RT-Thread的CPU使用率计算

Posted 2020-07-06 又一个暑假

CPU 的使用率一般是我们比较关心的问题，在这里我们就用空闲线程的钩子函数去统计 CPU 的使用率，并通过串口打印出来。
首先我们在初始化线程中设置好钩子函数，并在 LED 线程中给系统人为的加入很多“事情”，让其占用率变高，方便统计，然后每个 1 秒中打印一次 CPU 使用率。其中 CPU 的使用率我们是根据 CPU 的空闲率反推出来的。

#include <rtthread.h>
#include <rthw.h>

#define CPU_USAGE_CALC_TICK    10
#define CPU_USAGE_LOOP        100

static rt_uint8_t  cpu_usage_major = 0, cpu_usage_minor= 0;
static rt_uint32_t total_count = 0;

static void cpu_usage_idle_hook(void)
{
    rt_tick_t tick;
    rt_uint32_t count;
    volatile rt_uint32_t loop;

    if (total_count == 0)
    {
        /* get total count */
        rt_enter_critical();
        tick = rt_tick_get();
        while(rt_tick_get() - tick < CPU_USAGE_CALC_TICK)
        {
            total_count ++;
            loop = 0;

            while (loop < CPU_USAGE_LOOP) loop ++;
        }
        rt_exit_critical();
    }

    count = 0;
    /* get CPU usage */
    tick = rt_tick_get();
    while (rt_tick_get() - tick < CPU_USAGE_CALC_TICK)
    {
        count ++;
        loop  = 0;
        while (loop < CPU_USAGE_LOOP) loop ++;
    }

    /* calculate major and minor */
    if (count < total_count)
    {
        count = total_count - count;
        cpu_usage_major = (count * 100) / total_count;
        cpu_usage_minor = ((count * 100) % total_count) * 100 / total_count;
    }
    else
    {
        total_count = count;

        /* no CPU usage */
        cpu_usage_major = 0;
        cpu_usage_minor = 0;
    }
}

void cpu_usage_get(rt_uint8_t *major, rt_uint8_t *minor)
{
    RT_ASSERT(major != RT_NULL);
    RT_ASSERT(minor != RT_NULL);

    *major = cpu_usage_major;
    *minor = cpu_usage_minor;
}

void cpu_usage_init(void)
{
    /* set idle thread hook */
    rt_thread_idle_sethook(cpu_usage_idle_hook);
}

前面说过，系统的心跳时钟过快，会增加 cpu 的负担，我们可以在这里来验证，读者可
以将系统滴答时间改为 1ms，然后你将会发现 cpu 的使用率从 24%升高到了 87%!!,如下图：