嵌入式操作系统内核原理和开发(延时操作).doc

软件英才网 软件行业驰名招聘网站嵌入式操作系统内核原理和开发（延时操作） 延时操作是操作系统中经常遇到的一种情形。延时的原因很多，有的时候是为了等待外设芯片处理结束，有的时候是为了暂时释放cpu的使用权，有的就是为了希望在一段时间获取资源，如果没法在单位时间内获取，放弃等待。但是不管怎么说，延时都是操作系统必不可少的一个工作。下面我们就看看延时是怎么实现的，cpp view plaincopy1 static void tick_list_priority_insert(LIST *head, RAW_TASK_OBJ *task_ptr) 2 3 RAW_U32 val; 4 5 LIST *q,*start, *end; 6 RAW_TASK_OBJ *task_iter_temp; 7 8 start = end = head; 9 val = task_ptr-tick_remain; 10 11 12 for (q = start-next; q != end; q = q-next) 13 14 task_iter_temp = list_entry(q, RAW_TASK_OBJ, tick_list); 15 16 /*sorted by remain time*/ 17 18 if (task_iter_temp-tick_match - raw_tick_count) val) 19 break; 20 21 22 23 list_insert(q, &task_ptr-tick_list); 24 25 26 27 28 29 void tick_list_insert(RAW_TASK_OBJ *task_ptr, RAW_U32 time) 30 31 32 LIST *tick_head_ptr; 33 34 RAW_U16 spoke; 35 36 if (time) 37 38 task_ptr-tick_match = raw_tick_count + time; 39 task_ptr-tick_remain = time; 40 41 spoke = (RAW_U16)(task_ptr-tick_match & (TICK_HEAD_ARRAY - 1) ); 42 tick_head_ptr = &tick_headspoke; 43 44 tick_list_priority_insert(tick_head_ptr, task_ptr); 45 46 task_ptr-tick_head = tick_head_ptr; 47 48 49 50 51 延时的代码其实不是很多，所以我在这里把最重要的两个函数给粘贴到这里了。因为每个线程都有可能延时，那么怎么处理这些线程之间的关系就是我们需要做的事情了。我们看到了，我们直接用tick_match表示线程需要等待的那个时间点就可以了。当然，tick是不断增加的，我们可以把尾数相同的线程按照高低顺序排列在一起，这样在对应的tick到来的时候，就直接按照尾数查找就可以了，tick_list_priority_insert就是干了这么一件事情。 那么，tick什么时候到期呢？到期又该怎么处理呢，我们接着往下看，cpp view plaincopy52 void tick_list_update(void) 53 54 55 LIST *tick_head_ptr; 56 RAW_TASK_OBJ *p_tcb; 57 LIST *iter; 58 LIST *iter_temp; 59 60 RAW_U16 spoke; 61 62 RAW_SR_ALLOC(); 63 64 RAW_CRITICAL_ENTER(); 65 66 raw_tick_count+; 67 spoke = (RAW_U16)(raw_tick_count & (TICK_HEAD_ARRAY - 1) ); 68 tick_head_ptr = &tick_headspoke; 69 iter = tick_head_ptr-next; 70 71 while (RAW_TRUE) 72 73 /*search all the time list if possible*/ 74 if (iter != tick_head_ptr) 75 76 iter_temp = iter-next; 77 p_tcb = list_entry(iter, RAW_TASK_OBJ, tick_list); 78 79 /*Since time list is sorted by remain time, so just campare the absolute time*/ 80 if (raw_tick_count = p_tcb-tick_match) 81 82 switch (p_tcb-task_state) 83 case RAW_DLY: 84 85 p_tcb-block_status = RAW_B_OK; 86 p_tcb-task_state = RAW_RDY; 87 tick_list_remove(p_tcb); 88 add_ready_list(&raw_ready_queue, p_tcb); 89 break; 90 91 case RAW_PEND_TIMEOUT: 92 93 p_tcb-block_status = RAW_B_TIMEOUT; 94 p_tcb-task_state = RAW_RDY; 95 p_tcb-block_obj = 0; 96 tick_list_remove(p_tcb); 97 /*remove task on the block list because task is timeout*/ 98 list_delete(&p_tcb-task_list); 99 add_ready_list(&raw_ready_queue, p_tcb); 100 break; 101 102 103 case RAW_PEND_TIMEOUT_SUSPENDED: 104 105 p_tcb-block_status = RAW_B_TIMEOUT; 106 p_tcb-task_state = RAW_SUSPENDED; 107 p_tcb-block_obj = 0; 108 tick_list_remove(p_tcb); 109 /*remove task on the block list because task is timeout*/ 110 list_delete(&p_tcb-task_list); 111 break; 112 113 114 115 case RAW_DLY_SUSPENDED: 116 117 p_tcb-task_state = RAW_SUSPENDED; 118 p_tcb-block_status = RAW_B_OK; 119 tick_list_remove(p_tcb); 120 break; 121 122 default: 123 124 #if (CONFIG_RAW_ASSERT 0) 125 RAW_ASSERT(0); 126 #endif 127 128 break; 129 130 131 iter = iter_temp; 132 133 134 /*if current task time out absolute time is not equal current system time, just break because timer list is sorted*/ 135 else 136 137 break; 138 139 140 141 142 143 144 /*finish all the time list search */ 145 146 else 147 148 break; 149 150 151 152 153 RAW_CRITICAL_EXIT(); 154 155 这个函数是在时钟中断的时候被调用的，根据函数的先后顺序，看看函数实现了哪些功能， （1）自增raw_tick_count； （2）根据尾数获取tick队列的头指针； （3）开始循环迭代处理延时线程； a）如果没有没有延时线程，循环跳出； b）如果线程的终点tick和当前tick不匹配，跳出循环，因为tick都是排序好的，所以后面的tick肯定不满足要求； c）如果当前tick满足要求，根据线程状态进行处理，主要分为延时、阻塞超时、延时挂起、阻塞超时挂起四种状态； d）获取下一个延时线程，观察是否满足要求，如果是继续回到c，否则退出循环。 （4）函数返回，继续时钟中断的剩余操作。 最后，我们补充一下关于有限时间等待的知识。就像以前关于互斥操作的内容一样，其实某些情况下，我们是有时间限制的。一段时间没有获取资源，我们就不希望等待了，所以这里的延时操作还包括这部分的内容，我们看看阻塞函数的相关代码就明白了。cpp view plaincopy156 RAW_U16 raw_pend_object(RAW_COMMON_BLOCK_OBJECT *block_common_obj, RAW_TASK_OBJ *task_ptr, RAW_U32 timeout) 157 158 159 #if (CONFIG_RAW_ASSERT 0) 160 161 if (timeout = 0) 162 RAW_ASSERT(0); 163 164 165 #endif 166 167 task_ptr-block_obj = block_common_obj; 168 169 170 if (timeout = RAW_WAIT_FOREVER) 171 172 173 task_ptr-task_state = RAW_PEND; 174 175 176 /*task is blocked with timeout*/ 177 else 178 179 tick_list_insert(task_ptr,timeout); 180 181 task_ptr-task_state = RAW_PEND_TIMEOUT; 182 183 184 185 /*Remove from the ready list*/ 186 remove_ready_list(&raw_ready_queue, task_ptr); 187 188 if (block_common_obj-block_way = RAW_BLOCKED_WAY_FIFO) 189 190 list_insert(&block_common_obj-block_list, &task_ptr-task_list); 191 192 193