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# 节拍机制
# 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
<img src="./imagesrc/tmr_config.png" width="100%"/>
界面中的数值将配置给变量XS_TICK_PER_SECOND,该变量解释为每秒钟支持的节拍数tick。例如XS_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。
当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一个tick10ms
节拍计数执行流程如下图所示
<img src="./imagesrc/tmr_process.png" width="100%"/>
在每一个定时器中断到来时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
```c
xs_ticks_x xs_CalculteTickFromTimeMs(xs_uint32 time_ms);
```
该函数用于获取毫秒时间转化成节拍数。
| 参数 | 描述 |
| --- | --- |
| time_ms | 毫秒时间 |
```c
xs_uint32 xs_CalculteTimeMsFromTick(xs_ticks_x 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 |
```c
xs_uint32 xs_CurrentTicksGain(void);
```
该函数用于获取当前的时钟节拍数。
## 定时器机制
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。
### 软件定时器结构定义
```c
#define TRIGGE_WAY_ONCE (1 << 0)
#define TRIGGE_WAY_PERIODIC (1 << 1)
struct xs_Timer
{
xs_uint8 id; ///< 定时器的ID
xs_uint8 trigge_mode; ///< 单次触发还是周期触发
void (*func_callback)(void *param); ///< 定时器回调函数
void *param; ///< 定时器回调函数的参数
xs_tick_x origin_timeslice; ///< 超时时间
xs_tick_x deadline_timeslice; ///< 截止时间
XS_DOUBLE_LINKLIST link; ///< 管理链表
XS_DOUBLE_LINKLIST levels[XS_TIMER_SKIP_LIST_LEVEL]; ///< 查询链表
};
typedef struct xs_Timer *xs_timer_x;
```
| 成员 | 描述 |
| --- | --- |
| id | 软件定时器ID用于唯一标识一个软件定时器 |
| trigge_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 |
| levels | 查询链表 |
### 软件定时器接口
定时器用户操作结构体定义如下:
```c
#define TRIGGE_WAY_ONCE (1 << 0)
#define TRIGGE_WAY_PERIODIC (1 << 1)
struct xs_utimer
{
xs_uint8 trigge_way; ///< 触发方式包括单次触发和周期触发方式
void (*func_callback)(void *param); ///< 超时回调函数
void *func_param; ///< 回调函数的参数
xs_tick_x ticks; ///< 定时时间,单位为 tick
};
typedef struct xs_utimer xs_utimer_x;
```
| 成员 | 描述 |
| --- | --- |
| trigge_way | 触发方式可以配置为宏TRIGGE_WAY_ONCE和TRIGGE_WAY_PERIODIC |
| func_callback | 软件定时器回调函数 |
| func_param | 软件定时器回调函数参数 |
| ticks | 配置需要等待的超时时间 |
```c
xs_int32 xs_UserTimerCreate(xs_utimer_x* timer);
```
该函数用于创建一个软件定时器并返回创建成功的软件定时器的IDID默认范围0-255可配置。
| 参数 | 描述 |
| --- | --- |
| timer | 软件定时器初始化结构体 |
```c
void xs_UserTimerDelete(xs_uint16 id);
```
该函数用于删除一个软件定时器。
| 参数 | 描述 |
| --- | --- |
| id | 待删除的软件定时器ID |
```c
xs_int32 xs_UserTimerStartRun(xs_uint16 id);
```
该函数用于启动一个软件定时器。
| 参数 | 描述 |
| --- | --- |
| id | 已创建且待运行的软件定时器ID |
```c
xs_int32 xs_UserTimerQuitRun(xs_uint16 id);
```
该函数用于停止一个软件定时器。
| 参数 | 描述 |
| --- | --- |
| id | 待停止运行的软件定时器ID |
```c
xs_int32 xs_UserTimerModify(xs_uint16 id, xs_tick_x ticks);
```
该函数用于修改一个软件定时器的超时时间。
| 参数 | 描述 |
| --- | --- |
| id | 待修改超时时间的软件定时器ID |
| ticks | 超时时间 |
```c
struct xs_Timer* xs_UserTimerSearch(xs_uint16 id);
```