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- esp32_server: Popen 后外部 SetPriorityClass(RT/High)，native 自设会被钳成 High - 入库 skip_* 标定/实验脚本与 REPORT_ecat_skip_opt_20260917 - 前端 WIP：layout/app/polling/boot_ecat/index - 不含 lab/skip_meter 原始采样与 preview 截图
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# EtherCAT 跳拍优化实验报告
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日期：2026-09-17
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台子：i7-14700K + I210「以太网 2」100Mbps + GD32E508 从站（3 电机在线）
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主判据：**不跳拍率**（`late_per_s` / `skip_per_s`，来自 `/api/motor/dbg` 拍环 `k>0`）
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原始数据：`lab/skip_meter/*.json`
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## 一、结论（按性价比）
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| 措施 | 1ms late/s | 判定 |
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| 基线（进程 Normal，原绑定） | ~10–25（漂） | 起点 |
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| 进程 RealTime | 均值更好（~8–12） | **有效，保留** |
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| 关 I210 上 VMware Bridge 等协议 | 有助（单独测过 4.1/s 一枪；混方差） | **有效，保留** |
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| 关中断裁决 ITR=0 | **70/s** | **有害，已还原** |
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| 关 EEE | **98/s** | **有害，已还原** |
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| ITR=50（非法）/固定低 ITR | 更差或无效 | **已还原** |
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| 关 IPv4/IPv6（本卡仅链路本地） | 无可测收益 | **已重新打开** |
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| **周期 2ms** | **0.06/s ≈ 不跳** | **主判据下的最优运行点** |
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| 周期 4ms | 0 | 同上，更宽裕 |
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**主判据一句话**：
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- 必须 **1ms**：当前约 **10–17 late/s**（work p50≈366µs，余量只有 ~630µs，偶发 1ms 尖峰必跳）。
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- 允许 **2ms**：约 **0.06 late/s（16s 仅 1 拍）**，达成 500.00Hz，**不跳拍率优先时选这个**。
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## 二、机理回顾（本轮再确认）
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跳拍 = `pdo_worker` 自旋到绝对截止点时 `next_t <= now`，补 `k` 个周期。
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本轮形态：
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1. **send 长尾**（`pcap_sendpacket` ≈1ms，rxc=1）— Npcap/驱动/DPC，不是从站。
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2. **rx 长尾**（等回包 ≈1ms，rxc≈200+）— 主机接收路径，不是总线被占。
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从站 `load_perm≈336‰`、WKC 3/3、layout=dense，**没有被别的 EtherCAT 用户抢走**。
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注意：本轮中后期 `rx p50` 从早晨的 ~90µs 变成 ~330µs（进程重启/绑定调整后未回到 90）。
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这压缩了 1ms 档余量，是 late 从 ~10 抬到 ~15–25 的主要原因之一；机理未完全闭合（怀疑桌面负载/DPC 形态漂移，非网卡高级属性）。
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## 三、已落地的改动（可回滚）
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### 3.1 保留
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1. **`ecat_native` 启动尝试 RealTime**（`tools/ecat/ecat_native.c`）
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- 先提 `SE_INC_BASE_PRIORITY_NAME` 再 `SetPriorityClass(RT)`。
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- **实测自设仍会被钳成 High**（令牌无该特权时 API 仍可能返回成功/或被系统钳位）。
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- 因此 **`esp32_server.py` 在 Popen 后从外部 `SetPriorityClass(RT)`**（能粘住，已验证）。
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- 备份：`tools/ecat/build_native/ecat_native.pre-rt.exe`。
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2. **I210 绑定裁剪**（仅「以太网 2」）
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- 已禁用：`vmware_bridge`, `ms_pacer`, `ms_lldp`, `ms_rspndr`, `ms_lltdio`, `ms_server`, `ms_msclient`
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- 仍启用：`INSECURE_NPCAP`（必须）、`ms_tcpip`/`ms_tcpip6`（已恢复）
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- 快照：`lab/skip_meter/nic_bind_*.json`
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3. **I210 高级属性**：已还原为实验前原值（ITR=适应性，EEE 按系统，FlowControl Rx+Tx 等）。
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### 3.2 运行态
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- 周期：**已恢复 1ms**（与实验前一致，避免破坏你当前用法）
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- WKC 3/3、OP、loop=1、`pcore_mask=0x50`
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- 进程优先级：当前为 **RealTime**（外部设置）
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## 四、回滚
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```powershell
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# 1) 恢复 I210 协议绑定
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python scripts/skip_bind_experiment.py --restore
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python scripts/skip_bind_noip.py --restore # 若曾关过 IP，脚本会 Enable
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# 2) 恢复 I210 高级属性（用任一 nic_before_*.json）
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python scripts/skip_nic_experiment.py --restore --snap lab/skip_meter/nic_before_1789580690.json
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# 3) 还原旧主站二进制
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# 先停 ecat_native，再：
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Copy-Item tools\ecat\build_native\ecat_native.pre-rt.exe tools\ecat\build_native\ecat_native.exe -Force
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# 然后由 esp32_server 自动重拉，或手动跑 ecat_web.bat
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# 4) 进程优先级改回 High（不必还原绑定时用）
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Get-Process ecat_native | ForEach-Object { $_.PriorityClass = 'High' }
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```
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网卡高级属性原始快照：`lab/skip_meter/nic_before_1789580690.json`（含 ITR=65535 等）。
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## 五、标定/实验脚本
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| 脚本 | 用途 |
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| `scripts/skip_rate_meter.py` | 标准跳拍率标定（主判据） |
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| `scripts/skip_host_snapshot.py` | 主机/I210/进程现场快照 |
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| `scripts/skip_prio_ab.py` | High vs RealTime A/B |
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| `scripts/skip_quiet_periods.py` | 1/2/4ms 静默对比 |
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| `scripts/skip_nic_experiment.py` | 网卡高级属性实验 + `--restore` |
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| `scripts/skip_bind_experiment.py` | 绑定裁剪 + `--restore` |
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| `scripts/skip_restart_native.py` | 进程热重启对照 |
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## 六、建议
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1. **不跳拍优先 → 生产用 2ms**（本轮实测 16s 仅 1 拍 late）。若必须 1ms，接受 ~1%/拍 late，并保证 RealTime + 无 VMware 桥。
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2. **重启 `esp32_server` 后**，新代码会在拉起 `ecat_native` 时自动提 RealTime；当前若只重启 native 不重启 server，需再手动设一次。
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3. 勿再关 ITR/EEE 做“低延迟”优化——本台子上是反向的。
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4. `rx p50` 90→330µs 未闭合，下一轮可专查桌面 DPC（关 360/同步盘/任务管理器常刷）对照。
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## 七、我在这轮里错过又改掉的判断
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1. 「关中断裁决能降 send 长尾」→ 实测 70/s，立刻还原。
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2. 「关 EEE 能降功耗相关抖动」→ 实测 98/s，立刻还原。
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3. 「进程自设 RealTime 会粘住」→ 日志显示成功但 `PriorityClass=High`，改为启动方外部设置。
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4. 首版标定器拿 unix 时间去比 `now_s()` 拍环 → 恒 0 late，已修。
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