在VxWorks平台如何计算cpu的利用率

最近我在学VxWorks,但是总觉得如果不做点什么，光看那E版的联机文档，不会给我的功力带来突飞猛进。我想起前一阵子，在给我们公司的产品加OAM功能时，需要测量CPU的利用率，我们公司的VxWorks大虾们利用了反汇编攻克，应该算是成功了，但是不太稳定，偶尔回抛出异常。于是我决心向困难挑战。

经过查阅资料，浏览各大嵌入式开发论坛，总结得下面一些方法，各有利弊。首先我先介绍一下VxWorks的spyLib库提供的spy工具的实现原理。

Spy利用辅助定时器来产生中断，并且为每个任务维护一个计数器。然后记下被中断的任务，并且将该任务的计数器加一。经过一段时间后，每个任务的计数器反映了该任务占用CPU利用率的情况。很明显，这是利用抽样技术。并且得到的cpu利用率的准确程度取决于任务的持续性和周期性。

通过查找spyLib.h的文件，我们发现除了spy()函数外，还有一spyCommon函数,带一函数指针参数。推测函数指针类型为（int）（*p）(char * fmtStr,…)（经过验证确实如此）。所以可以写一自己的函数去接受spy需要打印的数据，Spy调用该函数按行打印结果。我们可以不断分析一行字符串来得到我们需要的结果。
int SpyPtnFunc(const char * fmtPtn,...)

{

char buf[128];
CPUUSAGEDATAMSG data;

va_list vl;
va_start(vl,fmtPtn);
vsprintf(buf,fmtPtn,vl); //得到一行字符串。
va_end(vl);

//分析buf,得到一个任务的Cpu的使用情况。
return 0;
}

另外一种方法是利用一特殊任务，该任务的优先级比系统中的所有任务的优先级都低，该任务是死循环，该任务的目的就是消耗cpu资源，占用cpu空闲时间，因为当系统中其它任务都被挂其时，该任务才能得到cpu的使用权。假设一段时间total内，该任务的运行时间为idle，cpu利用率的计算公式为（total-idle）%total。这一种方法实现起来很简单，但是它只能算得整个系统的cpu使用情况，不能得到单个任务的cpu使用情况！同时它会使cpu满负荷工作。源代码如下
#include "VxWorks.h"
#include "semLib.h"
#include "taskLib.h"

#define SECONDS_TO_BURN 60

typedef struct cpuUsage {

SEM_ID startSem;
int didNotComplete;
unsigned long ticksNoContention;
int nBurnNoContention;
unsigned long ticksNow;
int nBurnNow;
double usage;
} cpuUsage;

static cpuUsage *pcpuUsage=0;

static double cpuBurn()
{
int i;
double result = 0.0;

for(i=0;i<5; i++) result += sqrt((double)i);
return(result);
}

static void cpuUsageTask()
{
while(TRUE) {
int i;
unsigned long tickStart,tickEnd;

semTake(pcpuUsage->startSem,WAIT_FOREVER);
pcpuUsage->ticksNow=0;
pcpuUsage->nBurnNow=0;

tickStart = tickGet();

for(i=0; i< pcpuUsage->nBurnNoContention; i++) {
cpuBurn();
pcpuUsage->ticksNow = tickGet() - tickStart;
++pcpuUsage->nBurnNow;
}
tickEnd = tickGet();
pcpuUsage->didNotComplete = FALSE;
pcpuUsage->ticksNow = tickEnd - tickStart;
}
}

double getCpu()
{
if(pcpuUsage->didNotComplete && pcpuUsage->nBurnNow==0) {
pcpuUsage->usage = 0.0;
} else {
double temp;
double ticksNow,nBurnNow;

ticksNow = (double)pcpuUsage->ticksNow;
nBurnNow = (double)pcpuUsage->nBurnNow;
ticksNow *= (double)pcpuUsage->nBurnNoContention/nBurnNow;
temp = ticksNow - (double)pcpuUsage->ticksNoContention;
temp = 100.0 * temp/ticksNow;
if(temp<0.0 || temp>100.0) temp=0.0; /*handle tick overflow*/
pcpuUsage->usage = temp;
}

pcpuUsage->didNotComplete = TRUE;
semGive(pcpuUsage->startSem);
printf("CPU usage:%f/r/n",pcpuUsage->usage);
return(pcpuUsage->usage);
}

void cpuUsageInit(void)
{
unsigned long tickStart,tickNow;
int nBurnNoContention=0;
int ticksToWait;

ticksToWait = SECONDS_TO_BURN*sysClkRateGet();
pcpuUsage = calloc(1,sizeof(cpuUsage));
tickStart = tickGet();
/*wait for a tick*/
while(tickStart==(tickNow = tickGet())) {;}
tickStart = tickNow;
while(TRUE) {
if((tickGet() - tickStart)>=ticksToWait) break;
cpuBurn();
nBurnNoContention++;
}
pcpuUsage->nBurnNoContention = nBurnNoContention;
pcpuUsage->startSem = semBCreate (SEM_Q_FIFO,SEM_EMPTY);
pcpuUsage->ticksNoContention = ticksToWait;
pcpuUsage->didNotComplete = TRUE;
taskSpawn("cpuUsageTask",255,VX_FP_TASK,1000,(FUNCPTR)cpuUsageTask,
0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0);
}

以上两种方法我都实现了，工作的很正常！

谢谢！