PowerAnt - Скорость работы в Linux

В настоящее время мы не планируем проводить сертификацию своего оборудования во всевозможных компетентных организациях. Но мы проводим собственную сертификацию, результаты которой и приводятся на этой странице.

Результаты испытаний на скорость работы PowerAnt - Linux/GCC

Изначально предполагалось, что если переписать программу с задействованием функции select ($man 2 select), программа тестирования будет работать быстрее. Ожидания не оправдались. Выявленные задержки в работе, относительно программы тестирования применяемой для MS DOS, связаны с наличием и "эффективным использованием" буфера FIFO порта RS-232 операционной системой. Так как используются очень коротенькие команды, большинство прерываний порта RS-232 происходит по таймауту. То есть передача команды в PowerAnt происходит очень быстро, PowerAnt быстро отсылает ответ. Если ответ меньше размера буфера FIFO порта RS-232, то отчет о выполнении команды приходит в управляющую программу по таймауту.

Тестирование производилось при помощи следующей программы:

// Description: Program for PowerAnt speed test
#include <stdio.h>
#include <fcntl.h>
#include <errno.h>
#include <string.h>
#include <termios.h>
#include <unistd.h>

#include <time.h>

void init_raw_tty( int fd ){
    struct termios newtio;

    bzero(&newtio, sizeof(newtio));
    newtio.c_cflag  = B9600 | CS8 | CLOCAL | CREAD  /*| CSTOPB  */;
    newtio.c_iflag  = IGNPAR;
    newtio.c_oflag  = 0;
	        
    /* set input mode (non-canonical, no echo,...) */
    newtio.c_lflag = 0;
				         
    newtio.c_cc[VTIME]    = 1;
    newtio.c_cc[VMIN]     = 1;   /* blocking read until 5 chars received */

    tcflush(fd, TCIFLUSH);
    tcsetattr(fd,TCSANOW,&newtio);
}

FILE * powerants;
int powerants_int;

void printAnswer( void ){
    int inCh;
    do {
        inCh = fgetc(powerants);
        if( inCh > 0 ){
    	    printf("%c",inCh);
	    if( inCh == 0x0D ){ printf("\n"); };
        } else { 
	    printf("Non blocking output!\n"); // Ввод блокирующий, то есть этого сообщения мы никогда не увидим
	    exit( 0 );
	};
    } while( inCh != 0x0D );  
}

int main( int ArgC, char * ArgV[] ){
    if( ArgC < 4 ){
	fprintf( stderr, "ERROR: some parameters are missing (f.e. /dev/ttyS1 3600 '??')\n");
	return 0;
    };
    powerants_int = open(ArgV[1],O_RDWR | O_NOCTTY );

    if(! powerants_int ){
	fprintf( stderr, "ERROR: (open) %s\n", strerror( errno ) );
	return -1;
    };
    printf("Working with %s, 9600 8N1\n",ArgV[1]);

    init_raw_tty( powerants_int );
    powerants = fdopen( powerants_int, "w+b" );

    fputc(  0x1B, powerants );  // Прочистка буфера приема PowerAnt
    int x = atoi( ArgV[2] );
    printf("Cycles:%i\n",(x));    
    printf("Command:'%s'\n",ArgV[3]);    
    time_t start = time( NULL );
    while( x-- ){
	fputs( ArgV[3], powerants );
	fputc( 0x0D, powerants );
	//fprintf(powerants,"%s\r",ArgV[2]);
	//fflush( powerants );
	//printf("%s\n",ArgV[2]);
	printAnswer();
    };
    printf("Time:%li\n",(time(NULL) - start ));
    fclose(powerants);
    return 0;
};

	
	

Следует отметить, что эта программа использует "стандартный" блокирующий ввод, поэтому в результат тестирования значительно отличается от ожидаемого. На результат тестирования в большей мере повлияла не столько скорость взаимодействия с устройством, сколько время переключения контекстов задачи и буферизации ввода-вывода.

Тестирование производилось при помощи следующего сценария:

echo 3600 '?%'
./powerant_1 /dev/ttyS1 3600 '?%' 2>&1 >3600_1.txt

echo 3600 '?='
./powerant_1 /dev/ttyS1 3600 '?=' 2>&1 >3600_2.txt

echo 3600 '??'
./powerant_1 /dev/ttyS1 3600 '??' 2>&1 >3600_3.txt

echo 3600 '=A'
./powerant_1 /dev/ttyS1 3600 '=A' 2>&1 >3600_4.txt

echo 3600 '=abcdefgh' 
./powerant_1 /dev/ttyS1 3600 '=abcdefgh' 2>&1 >3600_5.txt

Результаты тестирования

PowerAnt - тип SwSe - /dev/ttyS1, 9600 8N1

^low_latency

Перед выполнением теста выполнена установка режима работы порта "по умолчанию", то есть:

$setserial /dev/ttyS1 ^low_latency

Команда	Передано + принято байт за цикл	Число циклов	Передано + принято байт	Время выполнения теста (сек)	Скорость (байт/сек)	Практически (циклов/сек)	Теоретически (циклов/сек)	Циклы %
?%<CR> +%<CR>	6	3600	21600	72	300	50	160	31,25%
?=<CR> +=ABCDEFGHIJKLMN<CR>	20	3600	72000	140	514,29	25,71	48	53,57%
??<CR> +? PowerAnt v2_8c SWSE<CR>	26	3600	93600	145	645,52	24,83	36,92	67,24%
=A<CR> +=<CR>	6	3600	21600	72	300	50	160	31,25%
=abcdefgh<CR> +=<CR>	13	3600	46800	99	472,73	36,36	73,85	49,24%

Тесты пройдены без ошибок. Полученная скорость работы устройства значительно отличается от теоретической, что связанно с тем, что программа передает и получает ОЧЕНЬ малые объемы данных. То есть в данном случае на результаты тестирования в большей мере повлияло время переключения контекста задачи, чем сам ввод-вывод.

low_latency

Перед выполнением теста выполнена установка режима быстрой работы порта, то есть:

$setserial /dev/ttyS1 low_latency

Команда	Передано + принято байт за цикл	Число циклов	Передано + принято байт	Время выполнения теста (сек)	Скорость (байт/сек)	Практически (циклов/сек)	Теоретически (циклов/сек)	Циклы %
?%<CR> +%<CR>	6	3600	21600	43	502,33	83,72	160	52,33%
?=<CR> +=ABCDEFGHIJKLMN<CR>	20	3600	72000	109	660,55	33,03	48	68,81%
??<CR> +? PowerAnt v2_8c SWSE<CR>	26	3600	93600	137	683,21	26,28	36,92	71,17%
=A<CR> +=<CR>	6	3600	21600	43	502,33	83,72	160	52,33%
=abcdefgh<CR> +=<CR>	13	3600	46800	72	650	50	73,85	67,71%

Итого по тестам

Тесты пройдены без ошибок. Полученная скорость работы устройства несколько меньше чем в MS DOS, но не настолько катастрофически меньшей, чем в тесте с выключенной опцией low_latency. Судя по тестам, выполняемым командами '??', '?=', '=abcdefgh', задержка в выполнении команд связана с малыми объемами передаваемых и принимаемых данных за один цикл.

Дополнительные сведения

$cat /etc/issue

ASPLinux release 9 (Ural)
Kernel 2.4.20-9asp on an i686


$gcc --version
gcc (GCC) 3.2.2 20030222 (ASPLinux 3.2.2-5asp)
Copyright (C) 2002 Free Software Foundation, Inc.
This is free software; see the source for copying conditions.  There is NO
warranty; not even for MERCHANTABILITY or FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.

В документации на ($man setserial) сказано, что установка опции low_latency сделает работу порта более быстрой (что и наблюдается), но увеличит нагрузку на систему (что тоже наблюдается).

$setserial /dev/ttyS1 low_latency
$time ./powerant_1 /dev/ttyS1 3600 '?%' 2>&1 >3600_1.txt

real: 0m43.869s
user: 0m0.160s
 sys: 0m0,160s

$setserial /dev/ttyS1 ^low_latency
$time ./powerant_1 /dev/ttyS1 3600 '?%' 2>&1 >3600_1.txt

real: 1m12.010s
user: 0m0.000s
 sys: 0m0,010s