UCOSII源码分析六——定时器（Tmr.c）

定时器（Tmr.c）

1. 软件定时器
定时器的实现是需要硬件的支持，硬件进行计数递减，当递减到0时触发中断，即时钟节拍。系统开始运行时，OS_TMR_EN 为1 的话，使用定时器功能，在OSInit()中调用OSTmr_Init()函数，对该函数对时间轮进行初始化，并将定时器连接成链表，并在函数内部创建信号量，该信号量即用来进行定时器触发，在系统的时钟节拍到来时执行函数OSTimeTick (void)，在函数内部执行全局变量OSTime++; 同时调用OSTimeTickHook();在该函数中实现信号量的发送，但发送的时钟是用户自定义时间的，由宏OS_TICKS_PER_SEC / OS_TMR_CFG_TICKS_PER_SEC决定。控制块中还有一变量ptcb->OSTCBDly，该变量用来延时计时的，在每个Tick到来时进行控制块遍历检查，若值为0，说明时间到了，使任务就绪。

2.定时器实现原理方法
uCOS-ii中将定时器进行分组，在Tick到来进行检查时，只需要对延时的时间对应的分组进行检查，时间到了将定时器从分组中删除，若为周期模式则在将定时期插入即可，分组缩短了代码处理的时间，提高效率。
内核代码中定时器相关的变量比较重要的是：

OSTmrTbl[OS_TMR_CFG_MAX]; /* Table containing pool of timers  */
OSTmrFreeList;            /* Pointer to free list of timers   */
OSTmrWheelTbl[OS_TMR_CFG_WHEEL_SIZE]
OSTmrTbl [OS_TMR_CFG_MAX]:

用来存储所有创建的定时器的任务控制块RAM空间。

OSTmrFreeList：
空闲控制块的链表头指针。OSTmrNext、 OSTmrPrev双向链表指向空闲控制块中的的空闲定时器。建立定时器时，从这个链表中搜索空闲控制块。

OSTmrWheelTbl[OS_TMR_CFG_WHEEL_SIZE]：

该数组每一个元素为已开启的定时器的一个分组，元素中记录了指向该分组的第一个定时器控制块的指针，以及控制块的个数。运行态的定时器控制块中，OSTmrNext、 OSTmrPrev两个指针同样也组织了所在分组中定时器控制块的双向链表，

定时器分组：
宏OS_TMR_CFG_WHEEL_SIZE的大小决定了定时器轮的大小，即数组OSTmrWheelTbl的大小，uCOS-ii根据ptmr->OSTmrMatch % OS_TMR_CFG_WHEEL_SIZE值进行分组，不同的值分配在不同的定时器分组中，最后由双向链表连接， 余数取值范围是 0 ~OS_TMR_CFG_WHEEL_SIZE -1 ，正好对应于不同分组 OSTmrWheelTbl[0] ~ OSTmrWheelTbl[OS_TMR_CFG_WHEEL_SIZE - 1]。
例如默认OS_TMR_CFG_WHEEL_SIZE的值为8，则余数可取0~7，将设置的时间对8取余，进而将设置的时间分组。在系统时钟Tick中，发送定时器信号量，在定时器任务中执行定时器任务函数OSTmr_Task (void *p_arg)，在函数中信号量等待，并将变量OSTmrTime++; 最后通过
spoke = (INT16U)(OSTmrTime % OS_TMR_CFG_WHEEL_SIZE)
检查，只有余数相同的才是到时的分组，取出现在的到时间分组后，对分组中的每个定时器控制块进行检查，将OSTmrTime 与 控制块的值ptmr->OSTmrMatch进行比较，若相等，则通过
(*pfnct)((void *)ptmr, ptmr->OSTmrCallbackArg)
执行定时器的回调函数，再将定时器从时间轮中解绑，若不相等，继续轮询该分组内的所有定时器，直到双链表的结尾。而其他分组的轮询则随着变量OSTmrTime的增加进行。

而ptmr->OSTmrMatch的值在创建定时器的时候进行初始化，在函数

OSTmrStart (OS_TMR   *ptmr,
            INT8U    *perr)

中调用OSTmr_Link(ptmr, OS_TMR_LINK_DLY);进行状态改变，打开计时OS_TMR_STATE_RUNNING后，由ptmr->OSTmrMatch = ptmr->OSTmrPeriod + OSTmrTime 赋值，根据设置的周期加上此时的OSTmrTime值作为匹配的定时时间。

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来源： https://blog.csdn.net/qq_15555275/article/details/121478443