μC/OS-II的时间管理

在 3.10节时钟节拍中曾提到，μC/OS-Ⅱ(其它内核也一样)要求用户提供定时中断来实现延时与超时控制等功能。这个定时中断叫做时钟节拍，它应该每秒发生10至100次。时钟节拍的实际频率是由用户的应用程序决定的。时钟节拍的频率越高，系统的负荷就越重。

3.10 节讨论了时钟的中断服务子程序和节时钟节函数 OSTimeTIck——该函数用于通知μC/OS-Ⅱ发生了时钟节拍中断。本章主要讲述五个与时钟节拍有关的系统服务：

z OSTimeDly()

z OSTimeDlyHMSM()

z OSTimeDlyResume()

z OSTimeGet()

z OSTimeSet()

本章所提到的函数可以在OS_TIME.C文件中找到。

5.0任务延时函数，OSTimeDly()

μC/OS-Ⅱ提供了这样一个系统服务：申请该服务的任务可以延时一段时间，这段时间的长短是用时钟节拍的数目来确定的。实现这个系统服务的函数叫做OSTimeDly()。调用该函数会使μC/OS-Ⅱ进行一次任务调度，并且执行下一个优先级最高的就绪态任务。任务调用OSTimeDly()后，一旦规定的时间期满或者有其它的任务通过调用OSTimeDlyResume()取消了延时，它就会马上进入就绪状态。注意，只有当该任务在所有就绪任务中具有最高的优先级时，它才会立即运行。

程序清单L5.1所示的是任务延时函数OSTimeDly()的代码。用户的应用程序是通过提供延时的时钟节拍数——一个1到65535之间的数，来调用该函数的。如果用户指定0值[L5.1(1)]，则表明用户不想延时任务，函数会立即返回到调用者。非0值会使得任务延时函数OSTimeDly()将当前任务从就绪表中移除[L5.1(2)]。接着，这个延时节拍数会被保存在当前任务的OS_TCB中[L5.1(3)]，并且通过OSTimeTick()每隔一个时钟节拍就减少一个延时节拍数。最后，既然任务已经不再处于就绪状态，任务调度程序会执行下一个优先级最高的就绪任务。

程序清单 L5.1 OSTimeDly().

voidOSTimeDly(INT16Uticks)

{

if(ticks>0){(1)

OS_ENTER_CRITICAL();

if((OSRdyTbl[OSTCBCur->OSTCBY]=~OSTCBCur->OSTCBBitX)==0)

{(2)

OSRdyGrp=~OSTCBCur->OSTCBBitY;

}

OSTCBCur->OSTCBDly=ticks;(3)

OS_EXIT_CRITICAL();

OSSched();(4)

}

}

清楚地认识0到一个节拍之间的延时过程是非常重要的。换句话说，如果用户只想延时一个时钟节拍，而实际上是在0到一个节拍之间结束延时。即使用户的处理器的负荷不是很重，这种情况依然是存在的。图F5.1详细说明了整个过程。系统每隔10ms发生一次时钟节拍中断[F5.1(1)]。假如用户没有执行其它的中断并且此时的中断是开着的，时钟节拍中断服务就会发生[F5.1(2)]。也许用户有好几个高优先级的任务(HPT)在等待延时期满，它们会接着执行[F5.1(3)]。接下来，图5.1中所示的低优先级任务(LPT)会得到执行的机会，该任务在执行完后马上调用[F5.1(4)]所示的 OSTimeDly(1)。 μC/OS-Ⅱ会使该任务处于休眠状态直至下一个节拍的到来。当下一个节拍到来后，时钟节拍中断服务子程序会执行[F5.1(5)]，但是这一次由于没有高优先级的任务被执行，μC/OS-Ⅱ会立即执行申请延时一个时钟节拍的任务[F5.1(6)]。正如用户所看到的，该任务实际的延时少于一个节拍!在负荷很重的系统中，任务甚至有可能会在时钟中断即将发生时调用OSTimeDly(1)，在这种情况下，任务几乎就没有得到任何延时，因为任务马上又被重新调度了。如果用户的应用程序至少得延时一个节拍，必须要调用OSTimeDly(2)，指定延时两个节拍!

Figure5.1DelayresolutiON.

5.1按时分秒延时函数 OSTimeDlyHMSM()

OSTimeDly()虽然是一个非常有用的函数，但用户的应用程序需要知道延时时间对应的时钟节拍的数目。用户可以使用定义全局常数OS_TICKS_PER_SEC(参看OS_CFG.H)的方法将时间转换成时钟段，但这种方法有时显得比较愚笨。笔者增加了OSTimeDlyHMSM()函数后，用户就可以按小时(H)、分(M)、秒(S)和毫秒(m)来定义时间了，这样会显得更自然些。与OSTimeDly()一样，调用OSTimeDlyHMSM()函数也会使μC/OS-Ⅱ进行一次任务调度，并且执行下一个优先级最高的就绪态任务。任务调用OSTimeDlyHMSM()后，一旦规定的时间期满或者有其它的任务通过调用OSTimeDlyResume()取消了延时(参看5.02,恢复延时的任务OSTimeDlyResume())，它就会马上处于就绪态。同样，只有当该任务在所有就绪态任务中具有最高的优先级时，它才会立即运行。

程序清单L5.2所示的是OSTimeDlyHMSM()的代码。从中可以看出，应用程序是通过用小时、分、秒和毫秒指定延时来调用该函数的。在实际应用中，用户应避免使任务延时过长的时间， 因