# 节拍机制

# 简介

每一个操作系统都需要一个时钟计数,提供“心跳”计数,该时钟可以提供系统处理所有和时钟相关的事件。 XiUOS的“心跳”通过芯片提供的硬件定时器产生的周期性中断进行计数,XiUOS可以在menuconfig界面进行配置,配置单位为毫秒。
配置界面如下:

界面中的数值将配置给变量 TICK_PER_SECOND,该变量解释为每秒钟支持的节拍数(tick)。当 TICK_PER_SECOND 配置为100,则tick节拍表示10毫秒,即一个时间片(timeslice)为10毫秒。 在节拍配置成功后,系统支持的调度算法、软件定时器等依赖于该时钟周期服务的事件就可以正常工作了。例如,在XiUOS支持的时间片轮转算法当中,每进行的一次线程切换为10个tick。

节拍计数执行流程如下图所示:

在每一个定时器中断到来时,系统进行常规的中断执行流,定时器按照每一个tick单位进行触发中断,在中断服务程序当中进行自增,并对当前运行线程的时间片进行计算,同步可处理定时器的计数时间。

# 函数接口

x_ticks_t CalculteTickFromTimeMs(uint32 ms)

该函数用于获取毫秒时间转化成节拍数。

参数 描述
ms 毫秒时间
uint32 CalculteTimeMsFromTick(x_ticks_t ticks)

该函数用于获取节拍数转换成毫秒时间。

参数 描述
ticks 节拍数
x_ticks_t CurrentTicksGain(void);

该函数用于获取当前的时钟节拍数。

# 内核定时器机制

内核软件定时器模块根据系统的节拍心跳(tick)提供软件定时服务,用户可以设定固定的超时时间, 当系统运行的节拍数到达用户设定的超时时间时,便执行用户定义的超时回调函数进行业务处理。 软件定时器的存在可以解决硬件定时器数量不足的问题。

# 内核软件定时器结构定义

struct Timer
{
    struct IdNode        id_node;
    char                 name[NAME_NUM_MAX];                                                     
    uint8                active_status;          
    uint8                trigger_mode;              
    void (*func_callback)(void *param);            
    void                *param;                         
    x_ticks_t           origin_timeslice;                         
    x_ticks_t           deadline_timeslice;    
    DoubleLinklistType  link;                                   
    DoubleLinklistType  sortlist;
    uint8               prio;
    struct Work         *t_work;
    struct TimerDone    *done;                     
};
成员 描述
id_node 软件定时器ID,用于唯一标识一个软件定时器
name 软件定时器名称
active_status 定时器的激活状态
trigger_mode 定时器的触发模式,包含单次触发和周期触发两种方式
func_callback 定时器超时回调函数
param 定时器超时回调函数的参数
origin_timeslice 初始化的超时时间
deadline_timeslice 截止时间
link 系统中所有定时器构成的链表
sortlist 处于激活态的定时器链表,并按时间排序
prio 记录使用定时器处理回调的线程优先级
t_work 定时器所用到的工作队列
done 定时器的函数操作集

# 内核软件定时器接口

定时器用户操作结构体定义如下:

#define TIMER_TRIGGER_ONCE      (1 << 0)
#define TIMER_TRIGGER_PERIODIC  (1 << 1)

int32 KCreateTimer(const char *name, void (*timeout)(void *parameter), void *parameter, x_ticks_t time, uint8 trigger_mode);

该函数用于创建一个内核软件定时器,并返回创建成功的软件定时器的ID,ID默认范围0-255,可配置。

参数 描述
name 定时器名称
timeout 软件定时器回调函数
parameter 软件定时器回调函数参数
time 配置需要等待的超时时间,单位tick
trigger_mode 触发方式,可以配置为宏TRIGGE_WAY_ONCE和TRIGGE_WAY_PERIODIC
void KTimerDelete(int32 timer_id);

该函数用于删除一个软件定时器。

参数 描述
timer_id 待删除的软件定时器ID
x_err_t KTimerStartRun(int32 timer_id);

该函数用于启动一个软件定时器。

参数 描述
timer_id 已创建且待运行的软件定时器ID
x_err_t KTimerQuitRun(int32 timer_id);

该函数用于停止一个软件定时器。

参数 描述
timer_id 待停止运行的软件定时器ID
x_err_t KTimerModify(int32 timer_id, x_tick_t ticks);

该函数用于修改一个软件定时器的超时时间。

参数 描述
timer_id 待修改超时时间的软件定时器ID
ticks 超时时间
Last Updated: 4/30/2021, 6:02:45 PM