Skip to content

Commit a09a922

Browse files
Jiu-xiaoJiu-xiao
committed
Add perf test.
1 parent b31090d commit a09a922

File tree

12 files changed

+368
-10
lines changed

12 files changed

+368
-10
lines changed

‎docs/about.md‎

Lines changed: 1 addition & 1 deletion
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -1,7 +1,7 @@
11
---
22
id: about
33
title: 关于
4-
sidebar_position: 7
4+
sidebar_position: 8
55
---
66

77
# 关于本项目

‎docs/basic_coding/README.md‎

Lines changed: 1 addition & 1 deletion
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -1,7 +1,7 @@
11
---
22
id: basic-coding
33
title: 基础编程（libxr）
4-
sidebar_position: 6
4+
sidebar_position: 7
55
---
66

77
# 基础编程（libxr）

‎docs/code_gen/README.md‎

Lines changed: 1 addition & 1 deletion
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -1,7 +1,7 @@
11
---
22
id: code-gen
33
title: 代码生成（CodeGenerator）
4-
sidebar_position: 4
4+
sidebar_position: 5
55
---
66

77
# 代码生成（CodeGenerator）

‎docs/env_setup/README.md‎

Lines changed: 1 addition & 1 deletion
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -1,7 +1,7 @@
11
---
22
id: env-setup
33
title: 环境配置
4-
sidebar_position: 3
4+
sidebar_position: 4
55
---
66

77
# 环境配置

‎docs/perf.md‎

Lines changed: 178 additions & 0 deletions
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -0,0 +1,178 @@
1+
---
2+
id: perf
3+
title: 关于性能
4+
sidebar_position: 3
5+
---
6+
7+
# 关于性能
8+
9+
对于本框架来说，有一个问题经常会被问到：**"LibXR对底层驱动封装之后，性能是否会很差？"**
10+
11+
这个问题的答案是：**完全不必担心**。虽然相比与直接调用厂家SDK(例如hal库，ESP-IDF)提供的API来自行管理DMA等资源，性能会有一定的损失，但是这种损失是很小的，可以忽略不计。下面会附上一些性能测试结果，大家可以自行分析。
12+
13+
## 测试环境
14+
15+
串口驱动是整个LibXR里面最复杂的部分，性能测试的环境如下：
16+
17+
* STM32F103，Cortex-M3 @ 72Mhz，无FPU和Cache
18+
* 使用杜邦线将USART1的TX RX连接起来，数据位为8，停止位为1，无流控，无奇偶校验
19+
* 开启一个频率50khz的定时器中断，用于FreeRTOS的占用率统计
20+
* 收到数据后对首尾进行检查，出现任何错误都会中断测试，并输出错误信息
21+
22+
## 测试代码
23+
24+
```cpp
25+
LibXR::Semaphore sem_r, sem_w;
26+
LibXR::ReadOperation op_r(sem_r);
27+
LibXR::WriteOperation op_w(sem_w);
28+
static uint8_t read_buffer[256], write_buffer[256];
29+
uint32_t count = 0;
30+
31+
void (*fun)(uint32_t *) = [](uint32_t *count) {
32+
XR_LOG_INFO("\r\ncount: %d, speed: %d BAUD", *count,
33+
*count * 10 * sizeof(write_buffer));
34+
*count = 0;
35+
static uint8_t cpu_info[1000];
36+
37+
memset(cpu_info, 0, 400);
38+
39+
vTaskList((char *)&cpu_info);
40+
41+
XR_LOG_DEBUG("\r\n---------------------------------------------\r\n");
42+
XR_LOG_DEBUG("\r\n任务名 任务状态 优先级 剩余栈 任务序号\r\n");
43+
XR_LOG_DEBUG("\r\n%s", cpu_info);
44+
XR_LOG_DEBUG("\r\n---------------------------------------------\r\n");
45+
46+
memset(cpu_info, 0, 400);
47+
48+
vTaskGetRunTimeStats((char *)&cpu_info);
49+
50+
XR_LOG_DEBUG("\r\n任务名 运行计数 利用率\r\n");
51+
XR_LOG_DEBUG("\r\n%s", cpu_info);
52+
XR_LOG_DEBUG("\r\n---------------------------------------------\r\n\n");
53+
};
54+
auto print_task = LibXR::Timer::CreateTask(fun, &count, 1000);
55+
LibXR::Timer::Add(print_task);
56+
LibXR::Timer::Start(print_task);
57+
58+
for (uint32_t i = 0; i < sizeof(write_buffer); i++) {
59+
write_buffer[i] = i;
60+
}
61+
62+
usart1.SetConfig({2000000, LibXR::UART::Parity::NO_PARITY, 8, 1});
63+
while (true) {
64+
write_buffer[0]++;
65+
write_buffer[sizeof(write_buffer) - 1]--;
66+
usart1.Write(write_buffer, op_w);
67+
usart1.Read(read_buffer, op_r);
68+
ASSERT(read_buffer[sizeof(read_buffer) - 1] ==
69+
write_buffer[sizeof(write_buffer) - 1]);
70+
ASSERT(read_buffer[0] == write_buffer[0]);
71+
count++;
72+
}
73+
```
74+
75+
## 测试结果
76+
77+
### 同步方式
78+
79+
同步模式需要等待数据传输完成，因此距离理论最大波特率相差较大。
80+
81+
```bash
82+
# 无优化，256字节每包，同步方式收发，2M波特率
83+
每秒包数： 480, 实际波特率： 1228800 BAUD
84+
任务名 运行计数 利用率
85+
libxr_timer_task 70824 5%
86+
defaultTask 343292 28%
87+
IDLE 786968 65%
88+
terminal 6 <1%
89+
Tmr Svc 1 <1%
90+
91+
# -Og优化，256字节每包，同步方式收发，2M波特率
92+
每秒包数： 552, 实际波特率： 1413120 BAUD
93+
任务名 运行计数 利用率
94+
libxr_timer_task 19505 2%
95+
defaultTask 140176 21%
96+
IDLE 493635 75%
97+
terminal 3 <1%
98+
Tmr Svc 0 <1%
99+
100+
# -O3优化，256字节每包，同步方式收发，2M波特率
101+
每秒包数： 560, 实际波特率： 1433600 BAUD
102+
任务名 运行计数 利用率
103+
libxr_timer_task 15535 2%
104+
defaultTask 128254 19%
105+
IDLE 499330 77%
106+
terminal 3 <1%
107+
Tmr Svc 1 <1%
108+
```
109+
110+
### 异步方式
111+
112+
异步方式无需等待数据传输完成，因此波特率可以达到理论最大值。
113+
114+
```bash
115+
# 无优化，256字节每包，异步方式收发，2M波特率
116+
每秒包数： 770, 实际波特率： 1971200 BAUD
117+
任务名 运行计数 利用率
118+
libxr_timer_task 32071 7%
119+
defaultTask 160159 38%
120+
IDLE 223565 53%
121+
terminal 6 <1%
122+
Tmr Svc 1 <1%
123+
124+
# -Og优化，256字节每包，异步方式收发，2M波特率
125+
每秒包数： 779, 实际波特率： 1994240 BAUD
126+
任务名 运行计数 利用率
127+
libxr_timer_task 161892 4%
128+
defaultTask 399267 9%
129+
IDLE 3480600 86%
130+
terminal 3 <1%
131+
Tmr Svc 1 <1%
132+
133+
# -O3优化，256字节每包，异步方式收发，2M波特率
134+
每秒包数： 779, 实际波特率： 1994240 BAUD
135+
任务名 运行计数 利用率
136+
libxr_timer_task 22077 3%
137+
defaultTask 58714 8%
138+
IDLE 604531 88%
139+
terminal 3 <1%
140+
Tmr Svc 0 <1%
141+
```
142+
143+
### 其他情况
144+
145+
受限于硬件性能，实际波特率可能会比理论最大值略低。
146+
147+
```bash
148+
# -O3优化，64字节每包，异步方式收发，4M波特率
149+
每秒包数： 5824, 实际波特率： 3727360 BAUD
150+
任务名 运行计数 利用率
151+
libxr_timer_task 22170 3%
152+
defaultTask 497262 85%
153+
IDLE 58956 10%
154+
terminal 3 <1%
155+
Tmr Svc 1 <1%
156+
157+
# -O3优化，512字节每包，异步方式收发，4M波特率
158+
每秒包数： 780, 实际波特率： 3993600 BAUD
159+
任务名 运行计数 利用率
160+
libxr_timer_task 24692 5%
161+
defaultTask 103896 23%
162+
IDLE 321381 71%
163+
terminal 3 <1%
164+
Tmr Svc 1 <1%
165+
166+
# -O3优化，16字节每包，异步方式收发，1M波特率
167+
每秒包数： 5145, 实际波特率： 823200 BAUD
168+
任务名 运行计数 利用率
169+
libxr_timer_task 12758 2%
170+
defaultTask 124461 23%
171+
IDLE 389558 73%
172+
terminal 3 <1%
173+
Tmr Svc 1 <1%
174+
```
175+
176+
## 总结
177+
178+
在 STM32F103 上，2Mbps 波特率下异步模式可达 **1.99 M**带宽，接近理论极限，CPU 空闲率高达 **88%**。即便使用同步模式，也能达到 **1.43 M**带宽。**LibXR 对底层驱动的封装几乎不影响性能**。

‎docs/proj_man/README.md‎

Lines changed: 1 addition & 1 deletion
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -1,7 +1,7 @@
11
---
22
id: proj-man
33
title: 项目管理（XRobot）
4-
sidebar_position: 5
4+
sidebar_position: 6
55
---
66

77
# 项目管理（XRobot）

‎i18n/en/docusaurus-plugin-content-docs/current/about.md‎

Lines changed: 1 addition & 1 deletion
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -1,7 +1,7 @@
11
---
22
id: about
33
title: About
4-
sidebar_position: 7
4+
sidebar_position: 8
55
---
66

77
# About This Project

‎i18n/en/docusaurus-plugin-content-docs/current/basic_coding/README.md‎

Lines changed: 1 addition & 1 deletion
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -1,7 +1,7 @@
11
---
22
id: basic-coding
33
title: Basic Programming (libxr)
4-
sidebar_position: 6
4+
sidebar_position: 7
55
---
66

77
# Basic Programming (libxr)

‎i18n/en/docusaurus-plugin-content-docs/current/code_gen/README.md‎

Lines changed: 1 addition & 1 deletion
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -1,7 +1,7 @@
11
---
22
id: code-gen
33
title: Code Generation
4-
sidebar_position: 4
4+
sidebar_position: 5
55
---
66

77
# CodeGenerator

‎i18n/en/docusaurus-plugin-content-docs/current/env_setup/README.md‎

Lines changed: 1 addition & 1 deletion
Original file line numberDiff line numberDiff line change
@@ -1,7 +1,7 @@
11
---
22
id: env-setup
33
title: Environment Setup
4-
sidebar_position: 3
4+
sidebar_position: 4
55
---
66

77
# Environment Setup

0 commit comments

Comments
 (0)