背景

在基于英創(chuàng)工控主板的智能整機(jī)設(shè)備的開發(fā)過(guò)程中，客戶應(yīng)用程序的開發(fā)通常都是最為關(guān)鍵性的工作，其工作量往往也是最大的。一個(gè)高質(zhì)量的應(yīng)用程序，首先表現(xiàn)在較少的現(xiàn)場(chǎng)維護(hù)，不僅大幅度降低了設(shè)備開發(fā)費(fèi)用，同時(shí)也為客戶贏得后續(xù)的市場(chǎng)聲譽(yù)。因此如何在設(shè)備出廠之前就能確定應(yīng)用程序的基本質(zhì)量，就變得至關(guān)重要了。

基于我們十多年長(zhǎng)期不斷地對(duì)客戶應(yīng)用程序的技術(shù)支持的經(jīng)驗(yàn)，一般來(lái)說(shuō)，如果一個(gè)應(yīng)用程序在完成基本的應(yīng)用功能的基礎(chǔ)上，整個(gè)應(yīng)用進(jìn)程（包括進(jìn)程的所有活動(dòng)線程）的CPU負(fù)載率保持在一個(gè)合理的水平，比如低于70%，那么我們就可以認(rèn)為運(yùn)行于英創(chuàng)工控主板上的這個(gè)應(yīng)用程序其質(zhì)量是有基本保證的。為了方便客戶隨時(shí)了解應(yīng)用程序的運(yùn)行狀況，我們計(jì)劃在主板中嵌入一款稱為應(yīng)用程序助手（AppHelper）的監(jiān)測(cè)程序。AppHelper僅使用很少的CPU資源，就可為客戶提供系統(tǒng)各個(gè)進(jìn)程的CPU開銷情況，對(duì)客戶的應(yīng)用進(jìn)程，還將提供進(jìn)程中各個(gè)活動(dòng)線程的運(yùn)行狀況。客戶根據(jù)這些信息及可方便及時(shí)的了解程序運(yùn)行的總體情況，快速確定程序代碼需要優(yōu)化的地方。

本文的后續(xù)部分主要介紹AppHelper的使用方法及信息輸出的格式。

AppHelper的輸出接口

CE應(yīng)用程序助手AppHelper的主要功能是提供系統(tǒng)運(yùn)行狀況的基本信息。這些基本信息可支持多種通訊接口輸出，這些接口包括調(diào)試串口、USB OTG接口、應(yīng)用串口COM2 – COM9、以太網(wǎng)接口?？蛻艨筛鶕?jù)自身設(shè)備的特點(diǎn)，方便地選擇輸出接口。調(diào)試串口是AppHelper的缺省輸出接口。

AppHelper輸出信息的基本格式都是標(biāo)準(zhǔn)的ASCII碼字符串，客戶通過(guò)PC上的一款串口終端窗口程序（推薦使用開源的Tara Term），就可看到輸出的信息。

若客戶希望使用USB或應(yīng)用串口來(lái)觀察AppHelper的輸出信息，需要通過(guò)執(zhí)行主板上的AppHelperConfig進(jìn)行端口配置：

\> AppHelperConfig p1 [p2]

上式中p1 = 1, 2, .. 9；其中 = 1表示使用COM1端口，在英創(chuàng)主板中COM1端口是基于USB OTG的虛擬串口，英創(chuàng)公司的EM335x產(chǎn)品線和EM928x產(chǎn)品線的所有產(chǎn)品均支持USB OTG虛擬串口功能，虛擬串口的使用方法與實(shí)際物理串口完全一致。參數(shù)p1 = 2 – 9分別對(duì)應(yīng)物理串口COM2 – COM9。注意在選擇物理串口時(shí)，應(yīng)避免使用低速串口。參數(shù)p2為串口的波特率，缺省配置為115200bps。除非特別的需求，一般不設(shè)置該參數(shù)，即推薦使用115200波特率。

用戶只需在輸出串口上輸入3個(gè)以上的字符（鍵盤連按3次以上），就會(huì)激活A(yù)ppHelper。AppHelper將按2秒間隔輸出系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)信息。

若用戶希望通過(guò)以太網(wǎng)口來(lái)觀察AppHelper的輸出信息，則可通過(guò)telnet登錄系統(tǒng)后，直接運(yùn)行SysInfo.exe，就可在CMD窗口看到系統(tǒng)的運(yùn)行信息。SysInfo可帶一個(gè)輸入?yún)?shù)，來(lái)確定輸出信息的時(shí)間，缺省的時(shí)間為10s。AppHelper每2秒輸出一次系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)。

AppHelper信息輸出格式

AppHelper的輸出格式如下：

AppHelper v0.1 Oct 18 2015 17:36:33 Emtronix(c)

CPU:2% FreeMemory=148.59MiB FreeNand=123.99MiB

….

第一行是AppHelper的版本信息，第二行是系統(tǒng)總的CPU負(fù)載、程序內(nèi)存的剩余空間，以及NandFlash的剩余空間。之后的每一行是一個(gè)進(jìn)程或線程的CPU占用率。其中每個(gè)進(jìn)程的名稱就是對(duì)應(yīng)的exe文件名，而對(duì)線程來(lái)說(shuō)，系統(tǒng)只提供有線程ID?？蛻粢话阏f(shuō)來(lái)很難根據(jù)線程ID來(lái)辨識(shí)具體是應(yīng)用程序中哪個(gè)線程，例如串口接收線程。

應(yīng)用線程命名

為了客戶更容易識(shí)別應(yīng)用線程，AppHelper為應(yīng)用程序提供了2個(gè)API函數(shù)。應(yīng)用程序在創(chuàng)建線程后，通過(guò)API函數(shù)來(lái)為該線程注冊(cè)一個(gè)希望字符串名；當(dāng)線程退出時(shí)，則通過(guò)API函數(shù)注銷該字符串。AppHelper提供的這兩個(gè)API函數(shù)為：

BOOL RegisterThreadName(DWORD dwThreadID, TCHAR* sThreadName);

BOOL UnRegisterThreadName(DWORD dwThreadID);

注冊(cè)操作一般直接跟在線程創(chuàng)建之后，其代碼如下：

DWORD dwThreadID = 0;

TCHAR sThreadName[] = L” ReceiveThread”;//注意32個(gè)字符！

// create rx thread

m_hRxThread = CreateThread((LPSECURITY_ATTRIBUTES)NULL,

0,

(LPTHREAD_START_ROUTINE)ReceiveThread,

(LPVOID)pPara,

0,

&dwThreadID);

RegisterThreadName(dwThreadID, sThreadName);

線程名注銷操作則更簡(jiǎn)單，直接放在線程退出之前即可。

以下是AppHelper提供的這兩個(gè)API函數(shù)的具體實(shí)現(xiàn)，該代碼應(yīng)包含在應(yīng)用程序之中。

struct _THREAD_INDEX

{

DWORD dwSize; // struct size in byte

DWORD dwThreadID; // a thread id

TCHAR szThreadName[32]; // user-defined name associated with the

// thread id above

struct _THREAD_INDEX *pNext; // = NULL

};

typedef struct _THREAD_INDEX THREAD_INDEX, *PTHREAD_INDEX;

BOOL RegisterThreadName(DWORD dwThreadID, TCHAR* sThreadName)

{

BOOL bRet = TRUE;

THREAD_INDEX ThreadNode;

PTHREAD_INDEX pNode = &ThreadNode;

DWORD dwLen;

HANDLE hDevFile = NULL;

memset(&ThreadNode, 0, sizeof(THREAD_INDEX));

pNode->dwSize = sizeof(THREAD_INDEX);

dwLen = wcslen(sThreadName);

if(!dwThreadID || (dwLen >= 32))

{

bRet = FALSE;

goto cleanup;

}

pNode->dwThreadID = dwThreadID;

wcscpy(pNode->szThreadName, sThreadName);

hDevFile = CreateFile(L"HLP1:", // name of device

GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, // desired access

0, // sharing mode

NULL, // security attributes

OPEN_EXISTING, // creation disposition

0, // flags/attributes

NULL); // template file

if(hDevFile == INVALID_HANDLE_VALUE)

{

hDevFile = NULL;

bRet = FALSE;

goto cleanup;

}

dwLen = 0;

if(!WriteFile(hDevFile, pNode, sizeof(THREAD_INDEX), &dwLen, NULL))

{

bRet = FALSE;

}

CloseHandle(hDevFile);

cleanup:

return bRet;

}

BOOL UnRegisterThreadName(DWORD dwThreadID)

{

BOOL bRet = TRUE;

THREAD_INDEX ThreadNode;

PTHREAD_INDEX pNode = &ThreadNode;

DWORD dwLen;

HANDLE hDevFile = NULL;

memset(&ThreadNode, 0, sizeof(THREAD_INDEX));

pNode->dwSize = sizeof(THREAD_INDEX);

if(!dwThreadID)

{

bRet = FALSE;

goto cleanup;

}

pNode->dwThreadID = dwThreadID;

hDevFile = CreateFile(L"HLP1:", // name of device

GENERIC_READ|GENERIC_WRITE, // desired access

0, // sharing mode

NULL, // security attributes

OPEN_EXISTING, // creation disposition

0, // flags/attributes

NULL); // template file

if(hDevFile == INVALID_HANDLE_VALUE)

{

hDevFile = NULL;

bRet = FALSE;

goto cleanup;

}

dwLen = 0;

if(!WriteFile(hDevFile, pNode, sizeof(THREAD_INDEX), &dwLen, NULL))

{

bRet = FALSE;

}

CloseHandle(hDevFile);

cleanup:

return bRet;

}

預(yù)計(jì)在2015年10月底前，AppHelper將首先安裝到EM335x產(chǎn)品線的所有主板，并在11月份部署到EM928x產(chǎn)品線。歡迎新老客戶評(píng)估測(cè)試CE應(yīng)用程序助手。