【コラム】

セカンド・オピニオン

379 MCUで遊ぼう(27)

 

379/421

パフォーマンス情報取得とCOMポート経由での通信の両方が動いたら、後は2つのプログラムを合体させれば目的のプログラムが完成である。ということで、2つを繋ぎ合わせて図1の様な構造のプログラムを作成してみた。こちらのソースをList 1に示す。

図1

もっとも素直に合体、といっても多少のテクニック(というか、策)は必要なので、そのあたりをちょっとご紹介したい。

includeに関しては、2つのプログラムで指定したものをそのまま取り込んでいるだけである。これは変数宣言もほぼ同じであるが、

  • unicodeBuf[]とかcharInLengthは無い : キーボード入力の必要はなくなったので、これらのバッファは必要ない
  • double procLoad[4]が追加 : これは後述
  • char transferChar[21][2]も追加 : これも後述

というあたりがちょっと変わっている点である。

さてプログラム自身は簡単なもので、COMポートのOpenや設定は377回で説明したままだし、パフォーマンスカウンタへの設定の仕方などは375回で説明した通りである。

ということで相違点であるが、まずはPdhCollectQueryData()を呼び出した後の処理である。375回で説明した方式だと、取得したCPU負荷をCPU別にPdhGetFormattedCounterValue()経由で変換、即画面表示しているが、今回の場合4つ分の負荷値をまとめて送ったほうが都合が良い(最後の'z'まで含めて都合5回、1バイトずつCOMポート経由で送るという実装もあるが、これはいかにも負荷が高そうだ)。そこで画面表示するのではなく一度配列に格納しておき、後でまとめて送る形にした。この一度格納するためのものがprocLoad[]である。実を言えば今回程度の精度だと、倍精度浮動小数点である意味は殆どなく、PDH_FMT_LONGを指定して整数にしてしまってもいいと気もするのだが、後述のプロトコルの処理の関係でこうしている。また格納後の丸めであるが、浮動小数点を最終的に整数にするときには多少の誤差が入ることもあり、100%の場合に100.0として後述の演算をしたとき、正しく21になるかどうか怪しいということで、少しだけ加減している。

さて、これを画面に表示する場合場合は単に_tprintf()で表示すれば済むのだが、COMポート経由に送るほうはもう一捻りする必要がある。通信プロトコルは370回で触れたとおりだから、実際の数値を文字コードに直す必要がある。これにはいくつか方法があるが、今回はtransferChar[]というテーブルを使うことにした。

まず各CPUの負荷に2.49(本当なら2.4999999...なのだが、まぁこの程度の精度で十分だろうと端折っている)を足して5.0で割ったものを整数化している。これによりCPU負荷が0~21の値に正規化される形だが、この値をIndexとしてtransferChar[]のテーブルを引くことで、送信すべき文字列を特定するという形になっている。プログラムの作りとしてはあまり美しくない(どうせならArduino側と同じように、オフセット値を足してASCIIコードに直接変換した方がオーバーヘッドは少ない)のだが、CPU能力やメモリ資源が限られているArduinoと、(Arduinoに比べると)資源が有り余るPCでは多少作法が異なっていても良いだろう。ということで、説明しやすさを優先してこんなコードとなっている。このあたり、気に入らないところはどんどん手を入れていただければと思う。

さて、これをビルドする際には376回で説明した通り、リンクのライブラリにPdh.libの指定を忘れずに行ってほしい。これさえ忘れなければ、そのままリンクが通る筈だ。実行すると、画面表示にあわせてLEDが点滅する筈だ。ただ負荷を掛けないと、表示が殆どなかったりするのでちょっとさびしい。デバッグの際には、1秒間待機の、

Sleep(1000);

を、

Sleep(100);

とかにして0.1秒間隔で表示すると、だいぶにぎやかになる(もっともこのあたりはPCによって変わってくるが)。

ということでとりあえずPC側のプログラムは完成といえば完成なのだが、いろいろやっつけ感があることは否めない。なにより、いまさらWin32コンソールプログラムはないだろ、という意見は当然あるだろう。ということでこのあたりをもう少し改善してみたいと思う。

(続く)

List 1:

// Display_Console.cpp : コンソール アプリケーションのエントリ ポイントを定義します。
//

#include "stdafx.h"
#include <stdio.h>
#include <windows.h>
#include <stdlib.h>
#include <time.h>
#include <tchar.h>
#include <winperf.h>
#include <pdh.h>
#include <pdhmsg.h>
#include <string.h>

#define BUFSIZE 80
#define COMPORT _TEXT("COM6")
#define BAUDRATE 9600

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    HANDLE          hCOM;               // COMポートアクセス用Handle
    char            ansiBuf[BUFSIZE];   // 転送用バッファ(ansi)
    unsigned long   charOutLength;      // 出力文字長
    HQUERY          hQuery;             // パフォーマンスカウンタ取得用Query
    HCOUNTER        hCounter[100];      // Queryの結果取得用バッファ
    PDH_FMT_COUNTERVALUE    FmtValue;   // Queryの結果変換用バッファ
    TCHAR           *cp;                // 作業用ポインタ
    TCHAR           *PathList;          // QueryのPath格納ポインタ
    DWORD           PathListSize;       // Queryのサイズ
    PDH_STATUS      status;             // Query取得ステータス
    int             numProcessor;       // プロセッサ数
    double          procLoad[4];        // 各プロセッサの負荷値を格納
    int             lpCnt;              // 汎用ループカウンタ
    char            transferChar[21][2] // 転送コード
                    = { "0","1","2","3","4","5","6","7","8","9",":",
                        ";","<","=",">","?","@","A","B","C","D" };

    // RS232CポートへのHandle作成
    hCOM = CreateFile(COMPORT,
                      GENERIC_READ | GENERIC_WRITE,
                      FILE_SHARE_READ | FILE_SHARE_WRITE,
                      NULL,
                      OPEN_EXISTING,
                      0,
                      NULL);
    if (hCOM == INVALID_HANDLE_VALUE)
    {
        CloseHandle(hCOM);
        _tprintf(_TEXT("COM port open error\n"));
        _exit(0);
    }

    // 現在のRS232Cポートの通信パラメータ取得
    DCB dcbBuf;
    dcbBuf.DCBlength = sizeof(DCB);

    if (!GetCommState(hCOM, &dcbBuf))
    {
        CloseHandle(hCOM);
        _tprintf(_TEXT("COM port access error\n"));
        _exit(0);
    }

    // パラメータ設定
    dcbBuf.BaudRate = BAUDRATE;     // 通信速度
    dcbBuf.ByteSize = 8;            // データ長
    dcbBuf.Parity = NOPARITY;       // パリティビット
    dcbBuf.StopBits = ONESTOPBIT;   // ストップビット

    // RS232Cポートにパラメータ設定
    if (!SetCommState(hCOM, &dcbBuf))
    {
        CloseHandle(hCOM);
        _tprintf(_TEXT("COM port access error\n"));
        _exit(0);
    }

    // 2秒ほど待機
    Sleep(2000);

    // Queryハンドル生成
    PdhOpenQuery(NULL, 0, &hQuery);

    PathList = NULL;
    PathListSize = 0;
    // ワイルドカード指定でPreocessor Timeを指定(1回目)
    status = PdhExpandWildCardPath(NULL, TEXT("\\Processor(*)\\% Processor Time"), PathList, &PathListSize, NULL);
    if (status == PDH_MORE_DATA)
    {
        // ワイルドカード展開に必要なサイズのバッファを確保
        PathList = (TCHAR *)calloc(PathListSize+1, sizeof(TCHAR));

        // ワイルドカード指定でPreocessor Timeを指定(2回目)
        status = PdhExpandWildCardPath(NULL, TEXT("\\Processor(*)\\% Processor Time"), PathList, &PathListSize, NULL);
        for(cp = PathList, numProcessor = 0; *cp; cp += _tcslen(cp)+1)
        {
            // _Totalの数字は要らないので抜き、その他のカウンタをAddCounterで登録
            if (!_tcsstr(cp, TEXT("_Total")))
            {
                status = PdhAddCounter(hQuery, cp, 0, &hCounter[numProcessor]);
                numProcessor++;
            }
        }

        while(TRUE)
        {
            // 1秒間待つ
            Sleep(1000);
            // データ取得
            PdhCollectQueryData(hQuery);
            for(lpCnt = 0; lpCnt < numProcessor; lpCnt++)
            {
                // データを配列に格納
                status = PdhGetFormattedCounterValue( hCounter[lpCnt], PDH_FMT_DOUBLE, NULL, &FmtValue );
                procLoad[lpCnt] = FmtValue.doubleValue;

                // 最大値を念のために99.9に丸める
                if (procLoad[lpCnt] > 99.9) procLoad[lpCnt] = 99.9;
            }

            // 画面にも表示
            _tprintf(_TEXT("%02d %02d %02d %02d\n"),
                     (int)procLoad[0],(int)procLoad[1],(int)procLoad[2],(int)procLoad[3]);

            // 出力向けにまとめて値を文字列変換
            sprintf_s(ansiBuf, "%01s%01s%01s%01sz",
                                transferChar[(int)((procLoad[0]+2.49)/5.0)],
                                transferChar[(int)((procLoad[1]+2.49)/5.0)],
                                transferChar[(int)((procLoad[2]+2.49)/5.0)],
                                transferChar[(int)((procLoad[3]+2.49)/5.0)]);

            // 変換した文字列をRS232Cポートに送る
            if( !WriteFile(hCOM, ansiBuf, 5, &charOutLength, NULL))
            {
                _tprintf(_TEXT("Data send error\n"));
                break;
            }
        }
    }

    //後処理
    CloseHandle(hCOM);

    return 0;
}

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インデックス

連載目次
第421回 MCUで遊ぼう Part2 (12)
第420回 MCUで遊ぼう Part2 (11)
第419回 MCUで遊ぼう Part2 (10)
第418回 MCUで遊ぼう Part2 (9)
第417回 MCUで遊ぼう Part2 (8)
第416回 MCUで遊ぼう Part2 (7)
第415回 MCUで遊ぼう Part2 (6)
第414回 MCUで遊ぼう Part2 (5)
第413回 MCUで遊ぼう Part2 (4)
第412回 MCUで遊ぼう Part2 (3)
第411回 MCUで遊ぼう Part2 (2)
第410回 MCUで遊ぼう Part2 (1)
第409回 MCUで遊ぼう(57)
第408回 MCUで遊ぼう(56)
第407回 MCUで遊ぼう(55)
第406回 MCUで遊ぼう(54)
第405回 MCUで遊ぼう(53)
第404回 MCUで遊ぼう(52)
第403回 MCUで遊ぼう(51)
第402回 MCUで遊ぼう(50)
第401回 MCUで遊ぼう(49)
第400回 MCUで遊ぼう(48)
第399回 MCUで遊ぼう(47)
第398回 MCUで遊ぼう(46)
第397回 MCUで遊ぼう(45)
第396回 MCUで遊ぼう(44)
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第378回 MCUで遊ぼう(26)
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第350回 USB 3.0の研究(77)
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第194回 Core MicroArchitectureをもうすこし(18)
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第176回 バスのアーキテクチャ - 過去から未来へ(137)
第175回 バスのアーキテクチャ - 過去から未来へ(136)
第174回 バスのアーキテクチャ - 過去から未来へ(135)
第173回 バスのアーキテクチャ - 過去から未来へ(134)
第172回 バスのアーキテクチャ - 過去から未来へ(133)
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第170回 バスのアーキテクチャ - 過去から未来へ(131)
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第168回 バスのアーキテクチャ - 過去から未来へ(129)
第167回 バスのアーキテクチャ - 過去から未来へ(128)
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第45回 バスのアーキテクチャ - 過去から未来へ(6)
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第40回 バスのアーキテクチャ - 過去から未来へ(1)
第39回 NuCORE Image Processor - Embedded Processorの一断層(8)
第38回 NuCORE Image Processor - Embedded Processorの一断層(7)
第37回 NuCORE Image Processor - Embedded Processorの一断層(6)
第36回 NuCORE Image Processor - Embedded Processorの一断層(5)
第35回 NuCORE Image Processor - Embedded Processorの一断層(4)
第34回 NuCORE Image Processor - Embedded Processorの一断層(3)
第33回 NuCORE Image Processor - Embedded Processorの一断層(2)
第32回 NuCORE Image Processor - Embedded Processorの一断層(1)
第31回 パーソナルな64bit環境はいつ手に入る?
第30回 64bit Rhapsody 新しい地平を切り開くItanium(10)
第29回 64bit Rhapsody 新しい地平を切り開くItanium(9)
第28回 64bit Rhapsody 新しい地平を切り開くItanium(8)
第27回 64bit Rhapsody 新しい地平を切り開くItanium(7)
第26回 64bit Rhapsody 新しい地平を切り開くItanium(6)
第25回 64bit Rhapsody 新しい地平を切り開くItanium(5)
第24回 64bit Rhapsody 新しい地平を切り開くItanium(4)
第23回 64bit Rhapsody 新しい地平を切り開くItanium(3)
第22回 64bit Rhapsody 新しい地平を切り開くItanium(2)
第21回 64bit Rhapsody 新しい地平を切り開くItanium(1)
第20回 64bit Rhapsody OSを持たないハードウェアの悲劇(4)
第19回 64bit Rhapsody OSを持たないハードウェアの悲劇(3)
第18回 64bit Rhapsody OSを持たないハードウェアの悲劇(2)
第17回 64bit Rhapsody OSを持たないハードウェアの悲劇
第16回 64bit Rhapsody IA-32とYamhill(5)
第15回 64bit Rhapsody IA-32とYamhill(4)
第14回 64bit Rhapsody IA-32とYamhill(3)
第13回 64bit Rhapsody IA-32とYamhill(2)
第12回 64bit Rhapsody IA-32とYamhill(1)
第11回 64bit Rhapsody Hammerの理想と現実(7)
第10回 64bit Rhapsody Hammerの理想と現実(6)
第9回 64bit Rhapsody Hammerの理想と現実(5)
第8回 64bit Rhapsody Hammerの理想と現実(4)
第7回 64bit Rhapsody Hammerの理想と現実(3)
第6回 64bit Rhapsody Hammerの理想と現実(2)
第5回 64bit Rhapsody Hammerの理想と現実(1)
第4回 64bit Rhapsody それでもある64bitの需要(2)
第3回 64bit Rhapsody それでもある64bitの需要(1)
第2回 64bit Rhapsody 一人歩きする64bit(2)
第1回 64bit Rhapsody 一人歩きする64bit(1)

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