多線程 RTOS 應(yīng)用程序的一個(gè)更被低估的方面是，您不能只查看代碼來(lái)完全理解應(yīng)用程序的工作原理。

你需要知道它的各個(gè)部分是如何相互通信的，你需要很多其他信息：任務(wù)需要多長(zhǎng)時(shí)間才能執(zhí)行，是否存在任何潛在的競(jìng)爭(zhēng)條件或死鎖，你是否滿足你的計(jì)時(shí)要求等等。

您希望代碼執(zhí)行的操作和實(shí)際執(zhí)行的操作可能在許多方面有所不同，這些差異在代碼中既難以看到，也難以測(cè)試。對(duì)于所有使用多線程代碼的開(kāi)發(fā)人員來(lái)說(shuō)，無(wú)論他們使用 RTOS 還是 Linux，這都是一個(gè)挑戰(zhàn)，最好使用可視化跟蹤診斷工具進(jìn)行管理，這些工具可以讓您深入了解我所說(shuō)的代碼的“黑暗面”——您可以從字面上看到它在執(zhí)行時(shí)的行為。

視覺(jué)時(shí)間線是一個(gè)很好的起點(diǎn)。在許多情況下，查看隨時(shí)間分布的軟件事件、消息和任務(wù)執(zhí)行非常重要，例如，當(dāng)從癥狀中看不出錯(cuò)誤的確切位置時(shí)，計(jì)算機(jī)在數(shù)字處理和文本日志中搜索方面可能非常出色，但通常您不知道要搜索什么。在視覺(jué)模式識(shí)別方面，人腦表現(xiàn)出色。

顯示軟件事件的可視化時(shí)間線為您提供了嵌入式應(yīng)用程序內(nèi)部工作的概述，如果您需要深入挖掘以查找錯(cuò)誤，這是一個(gè)很好的起點(diǎn)。

調(diào)試時(shí)更好的洞察力意味著猜測(cè)更少，找到根本原因的幾率更高。在無(wú)法使用傳統(tǒng)方法（如在斷點(diǎn)上停止系統(tǒng)）的情況下，它也有很大幫助。

你說(shuō)printf調(diào)試呢？是的，printf 易于部署，有時(shí)它確實(shí)是您所需要的，但它的價(jià)格很高。將調(diào)試打印輸出放在對(duì)時(shí)間敏感的應(yīng)用程序代碼中是有風(fēng)險(xiǎn)的，并且不能很好地?cái)U(kuò)展到更復(fù)雜的應(yīng)用程序和更快的處理器。此外，printf 通常非常慢，每次打印輸出大約幾毫秒。相比之下，軟件事件跟蹤的優(yōu)化解決方案可以比這快 100 倍左右，允許您在同一時(shí)間段內(nèi)收集更多信息。

確保在整個(gè)開(kāi)發(fā)項(xiàng)目中測(cè)量時(shí)間和性能。如果做得好，這可以確保您能夠在開(kāi)發(fā)過(guò)程中檢測(cè)和解決任何問(wèn)題，而不是在承諾的交付日期之前與時(shí)間賽跑。

滿足時(shí)序規(guī)格對(duì)于具有硬要求的實(shí)時(shí)系統(tǒng)至關(guān)重要，但對(duì)于幾乎任何嵌入式系統(tǒng)的用戶體驗(yàn)也很重要。沒(méi)有人喜歡緩慢的觸摸屏或慢速的wifi路由器，因?yàn)樗鼰o(wú)法提供承諾的吞吐量。同樣，從源代碼來(lái)看，根本原因可能并不明顯，如果真正的問(wèn)題是糟糕的軟件設(shè)計(jì)，簡(jiǎn)單地切換到更快的處理器可能沒(méi)有任何好處。

如果您發(fā)現(xiàn)自己處于項(xiàng)目的“調(diào)試地獄”中，大量的調(diào)試會(huì)消耗房間中的所有能量并阻止項(xiàng)目向前發(fā)展，那么可視化跟蹤診斷可以幫助您。在基于 RTOS 的應(yīng)用程序的軟件設(shè)計(jì)中未能遵循最佳實(shí)踐通常是一個(gè)主要因素，它可能以性能差、處理器負(fù)載高或瞬態(tài)錯(cuò)誤等形式出現(xiàn)。任務(wù)之間的大量依賴關(guān)系是設(shè)計(jì)可以改進(jìn)的另一個(gè)常見(jiàn)信號(hào)。

即使是架構(gòu)不佳的系統(tǒng)今天也可能運(yùn)行，但它們將具有復(fù)雜和混亂的行為，再加上糟糕的可測(cè)試性，這增加了難以捉摸的錯(cuò)誤泄漏到生產(chǎn)設(shè)備的風(fēng)險(xiǎn)。而且它們幾乎肯定會(huì)很脆弱，因此代碼或環(huán)境中的微小更改可能會(huì)導(dǎo)致它們失敗。

可視化跟蹤診斷可幫助開(kāi)發(fā)人員分析和改進(jìn)其軟件設(shè)計(jì)，并確保穩(wěn)定可靠的系統(tǒng)行為。當(dāng)您能夠更早地發(fā)現(xiàn)軟件設(shè)計(jì)缺陷時(shí)，修復(fù)它們所需的更改更少。設(shè)計(jì)改進(jìn)還可以帶來(lái)更好的系統(tǒng)性能和響應(yīng)能力，這反過(guò)來(lái)又可以讓您選擇更具成本效益的處理器來(lái)降低 BoM 成本或使用較低的時(shí)鐘頻率以延長(zhǎng)電池壽命。

使用跟蹤工具將跟蹤數(shù)據(jù)連續(xù)流式傳輸?shù)街鳈C(jī)，如有必要，您可以在主計(jì)算機(jī)上存儲(chǔ)很長(zhǎng)的記錄，甚至可以在屏幕上實(shí)時(shí)顯示數(shù)據(jù)。跟蹤流使您能夠監(jiān)視系統(tǒng)測(cè)試或查找難以重現(xiàn)的罕見(jiàn)錯(cuò)誤。可視化跟蹤診斷允許在高級(jí)可視化概述中發(fā)現(xiàn)異常，并向下鉆取到特定事件以準(zhǔn)確了解發(fā)生了什么。

最后，可視化跟蹤診斷可以作為純軟件解決方案實(shí)現(xiàn)，不需要額外的硬件，甚至不需要調(diào)試探針。內(nèi)存和處理器使用量是有成本的，但通常不超過(guò)這個(gè)成本，你可以在整個(gè)開(kāi)發(fā)、測(cè)試甚至部署過(guò)程中將其保留在系統(tǒng)中。在所有階段都提供這些信息意味著每個(gè)人都每天都能從中受益。

此方法允許記錄應(yīng)用程序中的任何相關(guān)信息，包括運(yùn)行時(shí)未公開(kāi)的內(nèi)部數(shù)據(jù)和狀態(tài)。數(shù)據(jù)可以與可視化執(zhí)行時(shí)間線并行繪制，以便在運(yùn)行時(shí)深入了解您的應(yīng)用程序。這樣，您可以制作出擊敗競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的出色產(chǎn)品。

遵循這五個(gè)最佳實(shí)踐，在系統(tǒng)級(jí)別獲得所需的實(shí)時(shí)行為可見(jiàn)性，以提高產(chǎn)品質(zhì)量并加快開(kāi)發(fā)速度，從而更快地進(jìn)入市場(chǎng)。

審核編輯：郭婷