GoでBenchmarking Raspberry Pi Zero W GPIO Speed

やっとラズパイZeroWが手に入ったのでとりあえずGo言語でGPIOアクセス速度の調査を行った
調査は単純にGPIOをトグルし1Clockの周波数を取得した。
2018/4/29 コメントにてCコンパイラの最適化オプションを使うと良いとのことなのでWiringPi-Goで追加検証

for {                                                                                               
    pin.Toggle()
}

　調査結果

• リファレンス　C言語 WiringPi
  結果は6MHz。結構速い。（コードは下の参考のHi/Low書き込みループ。トグルではない）
  

参考Benchmarking Raspberry Pi GPIO Speed

• gobot
  　結果は 10KHzと遅い。デューティも悪い。
  　だが、このライブラリはI2C、SPI、センサ等の部品をサポートする初心者にやさしいライブラリであり、GitHubスターも多い。oledの動作確認でお世話になったので応援したい
  　公式のサンプルコードの内容がHelloWorld程度なのが少し残念。
  

• go-rpio
  　結果は400KHz。Cの1/10以下と寂しい結果
  

• bcm2835
  　結果は340KHz。CのBCM2835はWiringPiより速いはずなのになぜそうならないのか・・・bcm2835とかCGOでCをコールしてるだけだと思うのだが、オーバヘッドでかすぎ
  

• WiringPi-Go
  　結果は200KHz。やっぱりオーバヘッドがでかいみたい。
  あとソースの修正が必要だった。
  
  
  　WiringPi-Goのソースに最適化オプションを追加して再調査
  結果は300KHzと効果あり。ただ、前回のコードを実行すると250KHzだったので効果20%となる。
  

package rpi

/*
# cgo CFLAGS: -g -O3 -std=c99
# cgo LDFLAGS: -lwiringPi

CGOのオプションについては初めて触ったのでやり方が合っているのかわからないが、
適当に書き換えるとGoコンパイラに怒られるし、結果が変わるので大丈夫だろう・・・
CGOのオプションてコメントで書けるのか

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あとがき

GoならCに近い性能がでると思っていたので、Go信者※の俺にはツライ現実だった。まぁラズパイではI2CとSPIが使えればいいよね
※仕事で.Netしかさわらないので、いつまでたってもGoを覚えられないけど、Goの設計思想に感銘を受けた。が普段つかわないので覚えられない

というわけでGoで少しでも速いGPIOが欲しいならgo-rpioを使おう。
ちなみに、ToggleよりHigh/Lowと書いたほうが10%くらい速くなった。
Toggleは切り替え前にif文が入るため速度が落ちるようだ。

for {                                                                                               
    pin.High()
    pin.Low()                                                                           
}

どうでもいいが、ZeroWもソニー製のようだ