ARM 上出现意外的 QT5 QTimer 持续时间

Question

我正在开发 QT 控制台应用程序以在 ARM CPU 上执行，我遇到了 QTimer 的一个非常奇怪的行为：计时器在 1946 毫秒后过期，而不是计划的 100 毫秒。我更改了持续时间，但观察到的行为没有改变（大约几毫秒，例如 1958 毫秒而不是 40 毫秒）。 当在 x86_AMD64 上执行相同的代码时（我对特定硬件 API 函数的调用存根；在没有 QTimer 插槽的情况下执行此函数需要不到 3 毫秒），定时器持续时间与预期的一样是 +/- 100 毫秒。

注意：嵌入式QT的版本是5.4.1； PC QT的版本是5.9.5

我尝试了不同的持续时间，包括 0。到期的持续时间大致相同。

我监控了 CPU 使用率（低于 30%）和平均负载（低于 0.15）。

我还编写了一个小型 QT 控制台应用程序，它启动一些不同持续时间的计时器并记录经过的时间。结果是正确的（经过的时间漂移​​，如“预期的”;），所以我认为 buildchain 和嵌入式 QT 安装很好。

我在我的初始代码中添加了一个 QElapsedTimer，并在 40 ms QTimer 的 slot 方法中记录了经过的时间。

我在PC上获得了踪迹：

mDebugMessage = ("elapsed time = 42 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=true - time = 46", "elapsed time = 81 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=true - time = 81", "elapsed time = 122 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=true - time = 122", "elapsed time = 162 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=false - time = 163", "elapsed time = 201 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=false - time = 201", "elapsed time = 242 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=true - time = 242", "elapsed time = 281 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=false - time = 281", ...

在 ARM 上，跟踪有所不同，而不是预期的 +/- 40 毫秒，持续时间约为 2 秒：

mDebugMessage = ("elapsed time = 1958 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=false - time = 1961", "elapsed time = 3916 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=false - time = 3919", "elapsed time = 5873 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=false - time = 5876", "elapsed time = 7830 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=false - time = 7833", "elapsed time = 9787 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=false - time = 9790", "elapsed time = 11744 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=false - time = 11747", "elapsed time = 13700 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=false - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=false - time = 13705", ...

我需要您的帮助来了解为什么我的 QTimer 没有按预期过期或任何线索来调查可能阻止我的计时器过期的原因。

谢谢你的想法。

最好的问候，

编辑：根据要求，代码

const int CDoorManagement::I_DOOR_LOCKING_DURATION_MS = 40;
const int CDoorManagement::I_DOOR_LOCKING_ALARM_DURATION_MS = 12000;
CDoorManagement::CDoorManagement(CInputOutputManagerPtr ioPtr)
 : QObject(nullptr)
 , mIOManagerPtr(ioPtr)
 , mOperationElapsedTimer()
 , mDoorLockingTimer()
 , mDebugMessages()
{
    connect(&mDoorLockingTimer, SIGNAL(timeout()), this, SLOT(slotDoorLocking()), Qt::UniqueConnection);
}
void CDoorManagement::slotDoorLocking()
{
    const auto elapsedTime = mOperationElapsedTimer.elapsed();
    if (elapsedTime > I_DOOR_LOCKING_ALARM_DURATION_MS)
    {
        mDoorLockingTimer.stop();
        mIOManagerPtr->setActuator(OUTPUT_DOOR_LOCKING_ACTUATOR, false);
        mDebugMessages << QString("elapsed time = %1 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=%2 - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=%3 - time = %4")
                          .arg(elapsedTime)
                          .arg(mIOManagerPtr->getTorInputState(INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR)?"true":"false")
                          .arg(mIOManagerPtr->getTorInputState(INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR)?"true":"false")
                          .arg(mOperationElapsedTimer.elapsed());
        qDebug() << "door locking - mDebugMessage =" << mDebugMessages;
        abort(QSTR_LOCKING_ABORTED);
    }
    if(mIOManagerPtr->getTorInputState(INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR))
    {
        mDoorLockingTimer.stop();
        mIOManagerPtr->setActuator(OUTPUT_DOOR_LOCKING_ACTUATOR, false);
        syslog(LOG_INFO, "%s::%s() - locked: elapsedTime = %lld, max time=%d",
               LOG_PREFIX, __FUNCTION__, elapsedTime, I_DOOR_LOCKING_ALARM_DURATION_MS);
        mDebugMessages << QString("elapsed time = %1 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=%2 - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=%3 - time = %4")
                          .arg(elapsedTime)
                          .arg(mIOManagerPtr->getTorInputState(INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR)?"true":"false")
                          .arg(mIOManagerPtr->getTorInputState(INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR)?"true":"false")
                          .arg(mOperationElapsedTimer.elapsed());
        qDebug() << "door locking - mDebugMessage =" << mDebugMessages;

        emit signalDoorLocked();
    }
    else
    {
        mDebugMessages << QString("elapsed time = %1 ms - INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR=%2 - INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR=%3 - time = %4")
                          .arg(elapsedTime)
                          .arg(mIOManagerPtr->getTorInputState(INPUT_DOOR_LOCKED_SENSOR)?"true":"false")
                          .arg(mIOManagerPtr->getTorInputState(INPUT_DOOR_UNLOCKED_SENSOR)?"true":"false")
                          .arg(mOperationElapsedTimer.elapsed());
    }
}

void CDoorManagement::startLocking()
{
    mDebugMessages.clear();
    qDebug() << "start of mDoorLockingTimer using " << I_DOOR_LOCKING_DURATION_MS << " ms delay";
    mOperationElapsedTimer.start();
    mDoorLockingTimer.start(I_DOOR_LOCKING_DURATION_MS);
    if(!mIOManagerPtr->setActuator(OUTPUT_DOOR_LOCKING_ACTUATOR, true))
    {
        mIOManagerPtr->setActuator(OUTPUT_DOOR_LOCKING_ACTUATOR, false);
        syslog(LOG_WARNING, "%s::%s() - failed to activate OUTPUT_DOOR_LOCKING_ACTUATOR", LOG_PREFIX, __FUNCTION__);
        abort(QSTR_LOCKING_ACTIVATION_FAILURE);
    }
}

Answer 1

我找到了观察到的行为的根本原因：在示例插槽中，我读取了一个数字输入，该读取需要 3 毫秒。在另一个插槽中，我读取了两个 RTD 输入，这些读数最多需要 2000 毫秒。数字和 RTD 输入的读取使用同一个库，其中有一个互斥锁来访问硬件，无论是访问数字还是访问 RTD :(