第3章时中断、时间管理

1、嵌入式操作系统嵌入式操作系统与程序设计与程序设计第三章第三章 中断和时间管理中断和时间管理 3.1 中断管理 3.1.1中断管理核心思路 3.1.2中断处理的流程 3.1.3时钟中断服务 3.2 时间管理 3.2.1时间管理主要数据结构 3.2.2时间的获取和设置 3.2.3任务延时函数OSTimeDly 3.2.4任务按分秒延迟函数OSTimeDlyHMSM 3.2.5延时恢复函数OSTimeDlyResume 习题C/OS-II系统响应中断的过程C/OS-II系统响应中断的过程为：系统接收到中断请求后，这时如果CPU处于中断允许状态（即中断是开放的），系统就会中止正在运行的当前任务，而按照

2、中断向量的指向转而去运行中断服务子程序；当中断服务子程序的运行结束后，系统将会根据情况返回到被中止的任务继续运行或者转向运行另一个具有更高优先级别的就绪任务。注意！中断服务子程序运行结束之后，系统将会根据情况进行一次任务调度去运行优先级别最高的就绪任务，而并不是一定要接续运行被中断的任务的。中断请求关闭中断转到中断向量保存CPU寄存器通知内核退出ISRISR给任务发信号中断返回恢复CPU寄存器中断响应中断恢复中断恢复任务响应时间任务响应时间中断的响应过程无新高级任务则返回原任务通知内核退出ISR恢复CPU寄存器中断返回有新高级任务则运行高级任务通知内核进入ISR3.1 3.1 中断管理中断管理

3、中断响应的快速性中断响应的快速性中断处理的迅速性中断处理的迅速性3.1.1 中断管理核心思路中断管理核心思路如果正在运行的任务没有关闭中断,在中断到来的时候，操作系统响应中断，进入中断服务程序。这时候任务的运行环境还没有保存，因此需要将任务的运行环境保存。这时候任务由于中断的到来而进入挂起态。 进入中断服务程序，首先将当前正在运行的任务的进入中断服务程序，首先将当前正在运行的任务的CPU环境保存。接着将中断使用的一个重要的全局变量，环境保存。接着将中断使用的一个重要的全局变量，OSIntNesting加加1，表示中断嵌套深了一层。实现这一，表示中断嵌套深了一层。实现这一功能的就是功能的就是OS

4、IntEnter，该函数实现且只实现这一功能。，该函数实现且只实现这一功能。表表3.1 OSIntEnter代码代码 中断服务完成后，应调用与中断服务完成后，应调用与OSIntEnter相匹配的相匹配的OSIntExit来进行最后的处理。来进行最后的处理。OSIntExit这个函数是用这个函数是用来通知来通知C/OS-II，已经结束了中断的操作。将，已经结束了中断的操作。将OSIntNesting的值减的值减1，并找到优先级最高的那个任务，并找到优先级最高的那个任务来运行，而并非是原来被挂起的那个任务。来运行，而并非是原来被挂起的那个任务。void OSIntEnter (void) if (

5、OSRunning = TRUE) if (OSIntNesting 0) OSIntNesting-;/中断嵌套层数计数器减一中断嵌套层数计数器减一 if (OSIntNesting = 0) & (OSLockNesting = 0) OSIntExitY = OSUnMapTblOSRdyGrp; OSPrioHighRdy = (INT8U)(OSIntExitY OSTCBStkPtr = SP; /保存堆栈指针调用调用OSTimeTick( );/节拍处理清除中断；开中断；调用OSIntExit( );/中断嵌套层数减一 恢复CPU寄存器；中断返回； 时钟节拍服务函数 这是

6、系统时钟中断服务程序函数OSTimeTick( )的任务，就是在每个时钟节拍了解每个任务的延时状态，使其中已经到了延时时限的非挂起任务进入就绪状态。 void OSTimeTick (void) OSTimeTickHook( ); OSTime+;/记录节拍数 if (OSRunning = = TRUE) ptcb = OSTCBList; while (ptcb-OSTCBPrio != OS_IDLE_PRIO) OS_ENTER_CRITICAL( ); if (ptcb-OSTCBDly != 0) if (-ptcb-OSTCBDly = = 0) /任务的延时时间减一 if (

7、ptcb-OSTCBStat & OS_STAT_SUSPEND) = = OS_STAT_RDY) OSRdyGrp |= ptcb-OSTCBBitY; OSRdyTblptcb-OSTCBY |= ptcb-OSTCBBitX; else ptcb-OSTCBDly = 1; ptcb = ptcb-OSTCBNext; OS_EXIT_CRITICAL( ); 3.2 3.2 时间管理时间管理时间管理的内容在代码时间管理的内容在代码os_time.c中，包含了操作系统时间的设置及获取，中，包含了操作系统时间的设置及获取，对任务的延时，任务按分秒延时，取消任务的延时共对任务的延时

8、，任务按分秒延时，取消任务的延时共5个系统调用。个系统调用。 3.2.1时间管理主要数据结构时间管理主要数据结构 volatile INT32U OSTime; 任务控制块 TCB中的OSTCBDly 3.2.2时间的获取和设置时间的获取和设置表3.3时间的设置OSTimeSet和获取函数OSTimeGet时间获取函数OSTimeGet简单地返回OSTime的值 时间设置函数OSTimeSet简单地设置OSTime的值 注意：因为OSTime 是被保护的全局变量，在访问的时候必须使用OS_ENTER_CRITICAL()进入临界区，保证独占访问！3.2.3任务延时函数任务延时函数OSTimeD

9、ly任务延时函数OSTimeDly用于阻塞任务一定时间，这个时间以参数的形式给出。如果这个参数的值是N，那么在N个时间片（时钟嘀嗒）之后，任务才能回到就绪状态获得继续运行的机会。如果参数的值是0，不会阻塞任务。 表3.4任务延时函数OSTimeDly代码分析问题：调用OSTimeDly（1） 会阻塞多少时间？3.2.4任务按分秒延迟函数任务按分秒延迟函数OSTimeDlyHMSM 任务延时函数OSTimeDly用于将任务阻塞一段时间，这个时间是以时间片为单位的。如果想以小时、分、秒、毫秒为单位进行进行任务延时，需要调用以分秒作为单位的任务延时函数OSTimeDlyHMSM。 OSTimeDly

10、HMSM从功能上来说和OSTimeDly并没有多大的差别，只是将时间单位进行了转换，也就是说转换了以小时、分、秒、毫秒为单位的时间和以时间片为单位的时间。OSTimeDlyHMSM的参数分别是延时的小时数hours，分钟数minutes，秒数seconds，和毫秒数ms。 表3.5任务按分秒延时函数OSTimeDlyHMSM 代码分析3.2.5延时恢复函数延时恢复函数OSTimeDlyResume 任务在延时之后，进入阻塞状态。当延时时间到了就从阻塞状态恢复到就绪态，可以被操作系统调度执行。但是，并非回到就绪态就只有这么一种可能，因为即便任务的延时时间没到，还是可以通过OSTimeDlyResume恢复该任务到就绪态。 对于因等待事件发生而阻塞的，并且设