vxworks - 在 vxworks 中，每个任务都应该使用 VX_FP_TASK 选项生成吗？

Question

在 vxworks 中，每个任务都应该使用 VX_FP_TASK 选项生成吗？

如果您的任务使用任何浮点运算，则需要 VX_FP_TASK 选项。但是一个人如何预测 future ——我的意思是，一个人如何知道他/她是否会使用 float 呢？

在修复任何错误或引入新代码时，程序员是否应该发现哪些所有任务都会受到他/她的代码更改的影响，以及该任务是否是通过此选项生成的？这是非常乏味的。我错过了什么吗？

Answer 1

VX_FP_TASK 强制任务上下文切换包含 FP 寄存器。这会增加上下文切换时间。如果在你的申请时间内，即使有这样的开销也能满足截止日期和性能目标，那么我建议这样做没有什么问题。没有 VX_FP_TASK 可能会被视为一种优化，只有在必要时才需要谨慎应用。因此，如果默认情况是使用 VX_FP_TASK，则在可能需要优化性能的少数情况下，您可能需要执行较少的检查，因为通常不需要优化来实现所需的结果。如果上下文切换的性能开销会影响您的项目的成败，那么它在任何情况下都可能是微不足道的。

另一方面，尽管在嵌入式系统中 FPU 变得越来越普遍，但由于传统上缺乏硬件 FP 支持，嵌入式系统设计人员通常将 FP 作为异常(exception)而不是规则。因此，一种解决方案是制定一项内部设计规则，即未经正式论证和签署，不得使用浮点:即浮点的使用必须在设计中，而不是程序员决定。检查通常是扫描源 float 的简单情况。 , double ，和math.h 。 (因为如果代码中没有出现这些情况，可能很难使用浮点)。例如，您可以添加预构建静态分析检查来查找这些内容并标记警告。

在许多应用程序中，可以进行设计，使 FP 数学运算自然地局限于特定任务。然而，当有人选择将原本用于这些任务之一的现有函数用于另一个非 FP 安全的任务时，就会出现问题。这可能很难发现；解决这个问题的方法是使用浮点函数，并且可以在其他任务中使用这些函数来包含使用 taskOptionsGet() 测试任务选项的调试 ASSERT。

所以结合扫描使用float , double ，和math.h ，并向使用这些函数的函数添加 ASSERT 检查可能会防止您在代码维护中引入错误。

[2010 年 2 月 14 日添加]

尽管复杂的宏通常是一件坏事，但我建议以下内容可能有用(如上所述):

#if NDEBUG
    #define ASSERT_FP_SAFE() ((void) 0)
#else
    #define ASSERT_FP_SAFE() do{ int opt; \
                                 STATUS st = taskGetOptions( taskIdSelf(), &opt ); \
                                 assert( st == OK && (opt & VX_FP_TASK) != 0 ) ; \
                               }while(0) ;
#endif

此宏应插入到任何使用 float 或 double 的函数中，或者包含 <math.h> 的函数中。或您可能使用的任何其他 FP 依赖库(您可以通过文本搜索来实现)。当从非 FP 任务调用此类函数时，断言将失败。

请注意，对 taskGetOptions() 返回的检查将捕获中断上下文中浮点的使用。尽管如果断言发生在中断中，您可能不会得到任何输出。调用 logMsg() 可能更安全；你可以使用 if st != OK ，否则使用 assert() 。

不幸的是，它是一个运行时断言，因此必须运行代码才能对其进行检查。如果能通过静态分析来检测就更好了，但我想不出一个简单的方法。但是，如果您还使用代码覆盖率分析，那么这可能就足够了。即使您确实选择将所有任务设置为 VX_FP_TASK，这也可能是一个好习惯；这样，如果有人忘记做其中一项，您就有机会发现。