リアルタイム埋め込みLinuxでのデータロギング中にレイテンシが急上昇する

Question

ビーグルボーンブラックのPREEMPT-RTパッチLinux OSにリアルタイムで優先順位を付けたロボットがあります。すべてのコードはCで書かれており、500Hzで動作しています。

私はコードを実行するたびに数百ミリ秒の範囲でレイテンシに気付き、私が書いたデータロギング機能まで追跡しました。この待ち時間は、リアルタイム機能に依存するため、ロボットの制御が失敗する原因になります。

コードの関連部分は以下のとおりです。分かりやすくするためにたくさんのコードを削除しましたが、何かが必要な場合はこの投稿を編集します。

FILE *file; 

int main(int argc, char** argv) { 
    file = fopen(logname, "w"); 

    while (1) { 
     /* Control code stuff*/ 

     logData(); 

     time_msec = time_msec + controlLoopTime; 
    } 
} 

void logData() { 
    if (time_msec - logTimer_msec >= LOG_TIMER) { 
     logTimer_msec = time_msec; 

     if (!bLogCreated) { 
      fprintf(file, 
        "SensorData1 SensorData2 SensorDataN" 
        ); 
      bLogCreated = TRUE; 
     } 

     // log data to file 
     fprintf(file, 

       "%.2f %.2f\n", 

       sensorData1, sensorData2, sensorDataN 
     ); 
    } 
} 

複数の変数（恐らく20-50）のデータを良いレート、おそらく100-125Hzでログする必要があります。データは制御レート（2msごと）で記録する必要はありませんが、それを12msに減らしましたが、数分ごとにレイテンシスパイクが表示されます。

遅延は、fprintfコールの問題です。これはBeagleBone Blackの制限、私のコード、または単にデータロギングの性質ですか？

同様の質問がここに頼まれましたが、私の問題に対処していないようでした：fprintfを使用してFinding latency issues (stalls) in embedded Linux systems

Answer 1

は、特にR/Tのロギングのために、膨大な時間シンクです。バイナリでロギングを行い、後でそれを印刷するユーティリティを書きます。

の代わりに：

fprintf(file,"%.2f %.2f %.2f",data1,data2,data3); 

の操作を行います。

fwrite(&data1,sizeof(double),1,file); 
fwrite(&data2,sizeof(double),1,file); 
fwrite(&data3,sizeof(double),1,file); 

さらに良い：

struct data { 
    double data1; 
    double data2; 
    double data3; 
    time_t event_time; 
    ... 
}; 

struct data data; 

fwrite(&data,sizeof(struct data),1,file); 

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それはまだあまりにも遅いなら、リングキューに構造体を追加し、別のスレッドでエントリを書き出します。

ディスク書き込みは、[今]バイナリデータに追いつくリングキューを維持し、唯一のあなたは致命的なエラーを検出した場合に検討し、また

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キュー検死をダンプすることができない場合書き込み時にmmapを使用してファイルにアクセスします。私の答え[ベンチマーク付き]を参照してください：read line by line in the most efficient way *platform specific*