Un lecteur m’a interrogé par mail pour savoir comment mesurer la fréquence d’un signal reçu en entrée sur une broche GPIO du Raspberry Pi. Je lui ai répondu que le plus simple est de mesurer le temps s’écoulant entre deux interruptions successives déclenchées par des fronts montants et de calculer l’inverse. J’ai voulu vérifier que cela fonctionnait, et ai écrit un petit driver pour ce faire.
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J’ai le plaisir de voir mon article « Optimisation du temps de boot d’un système embarqué » faire la couverture d’Open Silicium numéro 9.
[EDIT 2017/01] L’article est dorénavant disponible au format PDF.
Les fichiers accompagnant les expérimentations de l’article sont disponibles dans cette archive ou individuellement ci-dessous.
- chronoboot.c : le programme utilisé sur le système de mesure,
- up-gpio.c : le premier programme de test,
- mount-sys-fs-up-gpio.c : le deuxième programme de test,
- mount-sys-fs-up-gpio-init.c : le troisième programme de test,
- config-01, config-02, config-03, config-04, config-05, config-06, config-07, config-08, config-09, config-10, config-11, config-12, config-13, config-14 : les fichiers de configuration du noyau correspondant aux différentes étapes d’optimisation,
- message-logo.ppm : le message affiché pendant pendant le boot à la place du manchot Tux habituel,
- RPI.jpg : la photo du Rasberry Pi que j’affiche à la fin du boot.
Le Raspberry Pi ne comporte pas de bouton « reset » – ni d’ailleurs aucun autre bouton – et la plupart du temps on le redémarre soit logiciellement (en utilisant la commande reboot par exemple) soit électriquement en le débranchant puis le rebranchant.
Il est pourtant pratique de disposer d’un bouton de réinitialisation hard lors de développement de modules kernel susceptibles de geler le système en cas d’erreur ou si des tâches temps réel se mettent à boucler frénétiquement.
Il y a un quart d’heure de cela, un livreur a déposé sur mon bureau deux exemplaires (pour limiter les frais de port) d’un nouveau terrain de jeu pour hackers de Linux embarqué : le BeagleBone Black. Je vous propose un petit tour de piste rapide…
Nous avons déjà vu dans plusieurs articles qu’il était facile de manipuler les GPIO sous Linux depuis l’espace utilisateur avec l’interface /sys. Jusqu’à présent je ne m’étais intéressé qu’aux lectures et écritures, mais il est également possible de faire des attentes passives de changement d’état avec select() ou poll(). Voyons-en une mise en œuvre sur le Raspberry Pi.
J’ai continué mes expériences avec la gestion d’interruptions par un driver RTDM-Xenomai sur les ports GPIO d’un Raspberry Pi que j’avais entamées dans le précédent article. Jusqu’alors j’avais pu déterminer « à l’œil » en utilisant un oscilloscope que le temps de réponse était de l’ordre de 3 à 4 micro-secondes, avec des pointes régulières à 8 micro-secondes environ. Ce sont justement ces pointes – et celles plus longues – qui m’intéressent et j’aimerais en avoir un aperçu plus complet. Mon objectif est de pouvoir déterminer le temps de réponse que peut garantir dans le pire des cas un système temps réel construit sur Xenomai avec l’API RTDM.
Dans le numéro 158 (mars 2013) de Gnu Linux Magazine France se trouve la suite des articles que j’avais écrits sur la création d’un système « from scratch » sur Raspberry Pi (Linux Mag’ 155).
Les fichiers décrits dans cet article sont accessibles à partir de cette page de téléchargement.
Dans un article précédent, j’indiquais que le support des interruptions déclenchées par les ports GPIO du Raspberry Pi n’était pas encore satisfaisant sous Xenomai en utilisant un driver RTDM. Depuis quelques semaines Paul Corner travaille sur le sujet, et il a finalement résolu le problème mercredi dernier. Comme nous le soupçonnions, il y avait un conflit entre le gestionnaire d’interruptions de Xenomai et celui de Linux (qui restait anormalement installé).
Les patches de Paul n’ont pas encore été intégrés dans Xenomai (mais je suppose qu’ils le seront dans les jours à venir). En attendant, voici comment obtenir de meilleurs résultats que précédemment.
Plusieurs personnes m’ont demandé récemment si l’utilisation des GPIO du Raspberry Pi étaient possible en employant un driver RTDM pour Xenomai. Si le traitement des entrées et sorties est effectivement simple, l’utilisation des interruptions pose encore quelques soucis.
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