STM32F407: Ethernet + CHECKSUM_BY_SOFTWARE Опции

[k000858]

В проект включены LwIP (1.4.0) и FreeRTOS. Ethernet интерфейс работает на прерывании, которое освобождает семафору. Задача по освобождению семафоры забирается пакеты.

Версия проекта со включенной ETH_CHECKSUM_BY_HARDWARE (в драйвере Ethernet и LwIP стеке) хорошо выдерживает тест на шторм трафика, ничего не виснет
Версия проекта с софтовым расчетом контрольной суммы при тесте на шторм трафика виснет: Ethernet прерывание перестает выстреливать при получении пакетов, LwIP перестает получать пакеты. необходима именно эта версия проекта.

Кто нибудь сталкивался с таким эффектом? есть идеи как можно подебажить проблему?

[Axel]

Фраза:

Версия проекта со включенной ETH_CHECKSUM_BY_HARDWARE (в драйвере Ethernet и LwIP стеке)...

наталкивает на мысль, что доступ к софтовой считалке происxодит из разных потоков. Я бы начал поиск граблей с этого места.

[Forger]

наталкивает на мысль, что доступ к софтовой считалке происxодит из разных потоков. Я бы начал поиск граблей с этого места.

Уже было озвучено

Не понял - и для чего это? Что за deadlines и какой от них прок?

Если важна предсказуемость времени доступности ресурса (deadline), то вместо семафора нужно пользовать мьютекс, он как минимум будет бороться с инверсией приоритетов,
когда занятый ресурс ожидают несколько задач с разными приоритетами и может возникнуть взаимоблокировка (deadlock).

В простейших случаях, когда лишь одна задача ожидает объект (например, пришел байт в прерывании, который положили в буфер и просигналили об этом),
как раз лучше использовать семафор (причем, в случае с байтом по uart лучше использовать счетный семафор).

Кстати, во FreeRTOS для этого есть более быстрый метод - уведомление (notify), он жрет заметно меньше ресурсов.

Другими словами: использовать семафор как средство разделения общего ресурса - это неправильно в разных смыслах.
Цитирую: "Мьютекс отличается от семафора тем, что только владеющий им поток может его освободить, т.е. перевести в отмеченное состояние." (из википедии)


Ну, теперь понятно?

[jcxz]

Если важна предсказуемость времени доступности ресурса (deadline), то вместо семафора нужно пользовать мьютекс, он как минимум будет бороться с инверсией приоритетов,
когда занятый ресурс ожидают несколько задач с разными приоритетами и может возникнуть взаимоблокировка (deadlock).

Вообще-то - взаимоблокировка - это нечто другое. Взаимоблокировка - это баг в ПО.
Это когда например задача1 владеет неким ресурсом1 и в это время пытается занять ресурс2, занятый задачей2. Она соответственно уходит в ожидание. И в этот время задача2 если попытается занять ресурс1, то вот тут как раз и возникнет deadlock - взаимоблокировка.
Сомневаюсь, что мьютекс спасёт от такого.

А вот уже инверсия приоритетов задач - это уже третье.
И не уверен что мьютекс спасёт от неё.

В простейших случаях, когда лишь одна задача ожидает объект (сигнал семафора или освобождение мьютекса), как раз лучше использовать семафор, бинарный (двоичный) семафор.
Другими словами: использовать семафор как средство разделения общего ресурса - это неправильно в разных смыслах.

Уже лет 10 пишу под uCOS-II. Куча разного ПО. И не только я (в группе разработчиков). Почти везде для разделения ресурсов используем семафоры (в некоторых ПО - по несколько десятков семафоров и почти десяток задач), устройств десятки тысяч уже у заказчиков работают - и всё ок. Странно, да?

Кстати, во FreeRTOS для этого есть более быстрый метод - уведомление (notify), он жрет заметно меньше ресурсов.

В uCOS для этого есть mailbox

[Forger]

Вообще-то - взаимоблокировка - это нечто другое. Взаимоблокировка - это баг в ПО.
Это когда например задача1 владеет неким ресурсом1 и в это время пытается занять ресурс2, занятый задачей2. Она соответственно уходит в ожидание. И в этот время задача2 если попытается занять ресурс1, то вот тут как раз и возникнет deadlock - взаимоблокировка.
Сомневаюсь, что мьютекс спасёт от такого.

Если приоритеты задач разные, то спасет. Но для борьбы с инверсией приоритетов существуют разные методы. Не всякий метод может помочь.
Я лично не сталкивался с таким, т. к. всегда всячески избегал подобных построений проекта.
Но тем не менее, лишь в мьютекс заложен механизм борьбы с подобными бедами.

А вот уже инверсия приоритетов задач - это уже третье.

В данном случае первое является лишь причиной, а второе - следствием, но, однако, сути это не меняет

Уже лет 10 пишу под uCOS-II. Куча разного ПО. И не только я (в группе разработчиков). Почти везде для разделения ресурсов используем семафоры (в некоторых ПО - по несколько десятков семафоров и почти десяток задач), устройств десятки тысяч уже у заказчиков работают - и всё ок. Странно, да?

У вас видать были приняты такие непривычные правила, которые со временем переросли в традицию, полагаю, что лет через 20 это превратится уже в некую "религию" ...
Особенно сложно новичкам - они всегда поддаются чужим необычным традициям. Через 10 лет чужая традиция становится как "родная"

В uCOS для этого есть mailbox

В uCOS-1 и uCOS-2 очередь сообщений глубиной 1 называется Message Mailbox, остальные - Message Queue
В uCOS-3 Message Mailbox, упразднили и вместо нее нужно уже использовать Message Queue с параметром - один.
Однако, любая очередь сообщений - самый "тяжелый" ресурс в любой RTOS. Т. е. в данном случае это неправильное сравнение.
Я же говорю про примитивное уведомление задачи, в этом случае не создаются никакие объекты, для хранения используется лишь 4 байта внутри TCB задачи, которую нужно "уведомить".
Эта фишка появилась во FreeRTOS сравнительно недавно, она реально экономит ресурсы камня (такты, флеш и озу).
В uCOS такого нет.

[jcxz]

Если приоритеты задач разные, то спасет.

Каким образом? Мьютекс спасёт от программного бага??? Вы уверены, что правильно прочитали мой пример?

Но тем не менее, лишь в мьютекс заложен механизм борьбы с подобными бедами.

Имхо - у Вас путаница в терминологии. Я знаю что такое инверсия приоритетов. Это есть и в других ОС. Мьютексы от этого не спасают. Спасает другое.

Я же говорю про примитивное уведомление задачи, в этом случае не создаются никакие объекты, для хранения используется лишь 4 байта внутри TCB задачи, которую нужно "уведомить".
Эта фишка появилась во FreeRTOS сравнительно недавно, она реально экономит ресурсы камня (такты, флеш и озу).
В uCOS такого нет.

Я сравнивал исходный код FreeRTOS и uCOS-II. Второй - гораздо компактнее. Можете сами убедиться. Так что не надо сказки рассказывать.
И я не знаю как там в uCOS-III, но mailbox-ы в uCOS-II - это совсем не очереди сообщений. Для них совершенно отдельных набор своих функций существует.
И исходя из чисто функционала, mailBox в uCOS-II - это самый лёгкий тип объекта синхронизации. Что там может быть тяжёлого? Одна переменная для указателя. Если в неё пишется !=NULL - объект переходит в сигнальное состояние. При чтении она обнуляется и переходит в несигнальное состояние. Всё.

[Forger]

Каким образом? Мьютекс спасёт от программного бага??? Вы уверены, что правильно прочитали мой пример?

Если для вас возникновение взаимоблокировки двух задач есть программый баг, то мьютекс поможет в устранении этого "бага", а вот семафор уже не поможет.

Имхо - у Вас путаница в терминологии.

У меня как раз все чотко
Однако, речь о совсем другом - о разнице в применении мьютекса и семафора: одним делают одно, другим - другое.
По крайней мере так было задумано теми, кто их придумал. Иначе они бы были одним и тем же и назывались одинаково.

Я сравнивал исходный код FreeRTOS и uCOS-II. Второй - гораздо компактнее. Можете сами убедиться.

Вполне возможно так и есть.
Я могу сравнить время реакции и размер кода для обычного ресурса и уведомления. Разница существенная. Это в пределах чисто FreeRTOS.
У ТС стоит как раз FreeRTOS, ни о какой uCos речь не велось. При чем здесь она?

При чтении она обнуляется и переходит в несигнальное состояние. Всё.

Я не поленился и залез в код os_mbox.c (uCos-2 v2.90).
Нужно объявлять объект "ящика" через OSMboxCreate, заранее создав его экземпляр. Т.е. тратим ОЗУ.
В остальном при передачи и ожидании событий для этого ящика, в соотв. функции нужно передавать указатель на него, что мало чем отличается от семафора или мьютекса.
Во FreeRTOS для использования уведомлений не нужно создавать никаких объектов, кроме самой задачи, которая ждет уведомления.
Передавать можно не только сам факт уведомления (бинарный семафор), но и 4-байтное значение (аналог MailBox в uCos).
Цитируя ваши же слова: "не надо сказки рассказывать"

[jcxz]

мьютекс поможет в устранении этого "бага", а вот семафор уже не поможет.

Ещё раз: Каким образом???
Я знаю как это делается например в Win. Но там это свойство - всей системы объектов синхронизации. Вне зависимости от того, что это - мьютекс или event. Т.е. - не зависит от типа объекта.

Нужно объявлять объект "ящика" через OSMboxCreate, заранее создав его экземпляр. Т.е. тратим ОЗУ.

Это, к сожалению, так.

[Forger]

Ещё раз: Каким образом???

Очень просто - средствами самой os, а точнее, встроенными механизмами борьбы с инверсией приоритетов: протокол наследования приоритета (Priority inheritance protocol), протокол увеличения приоритета (Priority ceiling protocol).
Например, вот как это сделано на примере tnkernel.:

Возвращаясь к началу разговора:

Мютекс - это объект RTOS, предназначенный для обеспечения конкурентного доступа к общим ресурсам.
Мютекс представляет собой двоичный семафор с дополнительными свойствами (например, протоколы обхода неограниченной инверсии приоритетов).

Это, к сожалению, так.

А чего тогда было спорить?

[jcxz]

Очень просто - средствами самой os, а точнее, встроенными механизмами борьбы с инверсией приоритетов:

Передёргиваете.
Вы утверждали выше, что мьютекс сам по себе решает проблему инверсии приоритетов.
Я Вам написал, что это не так, что мьютекс и инверсия приоритетов - это как горячее и зелёное - никакого отношения одно к другому не имеет.
Средства для борьбы с инверсией приоритетов, если таковые есть, они сами по себе, и они не являются свойством мьютекса, а если они есть, то имеются в разных средствах синхронизации (мьютексы, семафоры, критические секции и т.п.).
Т.е. - в каких-то ОС они есть, в каких-то - нет. Я знаю, что такие средства есть в Win, но их нет в uCOS. Но мьютексы есть и там и там.

А чего тогда было спорить?

Спорить о чём? Где я утверждал, что для объектов синхронизации uCOS не нужна ОЗУ???