koji_wakita
2014年2月8日 17時48分
初めまして
脇田と申します。
Armadillo-840にて
インターバルタイマーで1msを作成したいのですが
良い方法はないでしょうか？
（Ｃ言語を使用しています。）
sigaction(SIGALRM....とsetitimerの組み合わせでは
インターバル期間が全然安定しなくて困ってます。
狙いとしては1ms±10%です。
イメージとしては
1ms毎にハンドラ等がコールされ
プログラムが実行されるようなもの。
スリープとループでは実行時間分が誤差として累積するためＮＧです。
timer_create
timer_settime
はクロスコンパイル時にエラーとなり使えなませんでした。
（環境はATDE5 i386でQt-Creatorを使用しています）
参考
用途は様々で、このタイマーをベースとして
・各簡易タイマーの管理
・GPIOのエッジセンス、ポーリング
・ダイナミック点灯の制御
などなど
以上、アドバイス頂けたら助かります。
宜しくお願いします。
コメント
koji_wakita
at_takenoshita
こんにちは。
竹之下です。
ATDE5の環境だと、timerfdというものも使えます。
下記のようなコードだと、1msec毎にcallback()関数が呼び出されます。
#include <sys/timerfd.h>
#include <time.h>
#include <errno.h>
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdint.h>
#include <unistd.h>
#define LOOPS 100
static int timer_fd;
static int count = 0;
struct timespec times[LOOPS];
void set_timer(void)
{
struct itimerspec ts;
int ret;
ts.it_interval.tv_sec = 0;
ts.it_interval.tv_nsec = 1000*1000;
ts.it_value = ts.it_interval;
timer_fd = timerfd_create(CLOCK_MONOTONIC, 0);
if (timer_fd == -1) {
perror("timerfd_create");
exit(1);
}
ret = timerfd_settime(timer_fd, TFD_TIMER_ABSTIME, &ts, 0);
if (ret != 0) {
perror("timerfd_settime");
exit(1);
}
}
static void show_result(void)
{
int i;
long long diff_nsec = 0;
printf("diff\n");
for (i = 0; i < LOOPS; i++) {
if (i != 0) {
diff_nsec =
(times[i].tv_sec*1000*1000*1000+times[i].tv_nsec)
- (times[i-1].tv_sec*1000*1000*1000+times[i-1].tv_nsec);
}
printf("%03d: %03lld.%06lld[msec]\n",
i, diff_nsec/1000/1000, diff_nsec%(1000*1000));
}
}
static void callback(void)
{
clock_gettime(CLOCK_MONOTONIC, ×[count]);
}
int main(void)
{
fd_set rfds, rfds_org;
int nfds;
int ret;
set_timer();
FD_ZERO(&rfds_org);
FD_SET(timer_fd, &rfds_org);
nfds = timer_fd + 1;
do {
rfds = rfds_org;
ret = select(nfds, &rfds, NULL, NULL, NULL);
if (ret < 0) {
if (errno == EINTR)
continue;
perror("select");
exit(1);
}
if (FD_ISSET(timer_fd, &rfds)) {
uint64_t expired;
ret = read(timer_fd, &expired, sizeof(expired));
if (ret != sizeof(expired)) {
perror("read");
exit(1);
}
callback();
}
} while(count++ < LOOPS);
show_result();
return 0;
}コンパイル時には、以下のように"-lrt"をつけてlibrtをリンクしてください。
gcc -Wall -lrt timerfd.c
実行結果は、下記のようになります。
diff 000: 000.000000[msec] 001: 000.971413[msec] 002: 000.991983[msec] 003: 000.998399[msec] 004: 000.998483[msec] 005: 000.999899[msec] 006: 000.999399[msec] 007: 001.000315[msec] 008: 000.995817[msec] 009: 001.009899[msec] 010: 000.994911[msec] ...
timerfdの他に、signalfdやeventfdというものもあり、シグナルやイベントなどもselect系関数(pollやepoll)で扱うことができるようになっていますので、シグナルハンドラを使わずに、統一的に扱うことができるようになっています。
もう一点、他のプロセスが動いている時に周期が安定しないという場合は、スケジューリングポリシーとプライオリティを設定してあげると良いかもしれません。
スケジューリングポリシーとプライオリティはsched_setscheduler()関数で設定できます。
y.nakamura
中村です。
横道にそれますが...
> 竹之下です。
> ATDE5の環境だと、timerfdというものも使えます。
timerfdが使えると便利ですね。
A-4x0では使えないことはないがいろいろ面倒、という記事を
MLで読んでいたので、いつもメインスレッドはsigwait()で
インターバルタイマ処理、他の処理は別スレッドで...です。
先日、GPIOの割り込みをハンドルするのにSIGIO(シグナル
駆動I/O)を使ってSIGALRMと一緒にsigwait()で待てないか？
と試したのですけどダメで、結局、スレッドを分けました。
800シリーズではtimerfd使ってみようかと思います。
--
なかむら
koji_wakita
y.nakamura
2014年2月9日 1時14分
中村です。
> Armadillo-840にて
> インターバルタイマーで1msを作成したいのですが
...
> sigaction(SIGALRM....とsetitimerの組み合わせでは
> インターバル期間が全然安定しなくて困ってます。
> 狙いとしては1ms±10%です。
ちょっと長いですが、昔、220のテストに使ったソースを
貼り付けておきます。（添付の方がよかったかな？）
800シリーズでもこのままで動作します。
--------------------------------------------------------------- #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <sys/time.h> #include <signal.h> #include <string.h> #define REP_TIMES 10 volatile int count = 0; struct timeval tv[REP_TIMES + 1]; struct save { struct sigaction sa; struct itimerval it; }; void sig_alarm() { if (count <= REP_TIMES) { gettimeofday(&tv[count++], NULL); } } // interval: msec void set_timer(int interval, struct save *save) { struct sigaction sa; struct itimerval it; memset(&sa, 0, sizeof (sa)); sa.sa_handler = sig_alarm; sa.sa_flags = SA_RESTART; sigaction(SIGALRM, &sa, &save->sa); it.it_value.tv_usec = it.it_interval.tv_usec = interval * 1000; it.it_value.tv_sec = it.it_interval.tv_sec = 0; setitimer(ITIMER_REAL, &it, &save->it); } void restore_timer(struct save *save) { setitimer(ITIMER_REAL, &save->it, NULL); sigaction(SIGALRM, &save->sa, NULL); } double tvf(struct timeval *ptv) { return (double)ptv->tv_sec + (double)ptv->tv_usec / 1000000; } void result(void) { double sd = 0.0; int i; for (i = 0; i <= REP_TIMES; i++) { if (i == 0) { continue; } double d = (tvf(&tv[i]) - tvf(&tv[i-1])) * 1000; printf(" %8.3f[msec]\n", d); sd += d; } printf(" ---------------\n"); printf(" %8.3f[msec] : mean\n", sd / REP_TIMES); } int main(int argc, char** argv) { int int_msec = 100; struct save save; if (argc > 1) { int_msec = atoi(argv[1]); } set_timer(int_msec, &save); int pcount = 0; while(count <= REP_TIMES) { if (count > pcount) { pcount = count; putchar('.'); fflush(stdout); } } printf("\n"); restore_timer(&save); result(); return 0; } ---------------------------------------------------------------コマンドライン引数に１を渡すと1msecのタイマ割り込みの
発生間隔を調べることができます。引数なしは100msec。
＃これ、MLの[Armadillo:04072]でテストに使ったもの、そのままです。
＃余談ですが、これが私のMLデビュー投稿でした。
＃メインループでシグナルハンドラで更新されるcountを
＃参照してますが、メインループが十分に早いものとして
＃手を抜いてます。
手元にあるA810での実行したところ、次のようになりました。
[root@armadillo810-0 (ttySC2) /home/ftp/pub]# ./timer 1 .......... 0.957[msec] 0.991[msec] 0.999[msec] 0.997[msec] 1.006[msec] 0.999[msec] 0.998[msec] 1.000[msec] 1.000[msec] 1.000[msec] --------------- 0.995[msec] : mean> 用途は様々で、このタイマーをベースとして
> ・各簡易タイマーの管理
> ・GPIOのエッジセンス、ポーリング
> ・ダイナミック点灯の制御
上のプログラムはタイマの時間計測だけが目的なので
sigaction()でSIGALRMのハンドラを登録してやってますが、
実際のアプリではsigaction()は使用せず、
sigaddset(),sigprocmask()して、メインの無限ループで
sigwait()でSIGALRMなどを待って処理してます。
メインループなら、何でもできますから。
「など」というのは、SIGALRM以外にSIGINTやSIGTERMなども
同列で処理ということです。
具体的な例は、"sigwait"でググってみてください。
解説がいろいろ出てきます。
--
なかむら