LiteOS-M小型系统内核——时间管理

发布于 2021-7-21 18:14
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基本概念

时间管理以系统时钟为基础,给应用程序提供所有和时间有关的服务。

系统时钟是由定时器/计数器产生的输出脉冲触发中断产生的,一般定义为整数或长整数。输出脉冲的周期叫做一个“时钟滴答”。系统时钟也称为时标或者Tick。

用户以秒、毫秒为单位计时,而操作系统以Tick为单位计时,当用户需要对系统进行操作时,例如任务挂起、延时等,此时需要时间管理模块对Tick和秒/毫秒进行转换。

OpenHarmony LiteOS-M内核时间管理模块提供时间转换、统计功能。

时间单位:

  • Cycle

    系统最小的计时单位。Cycle的时长由系统主时钟频率决定,系统主时钟频率就是每秒钟的Cycle数。

  • Tick

    Tick是操作系统的基本时间单位,由用户配置的每秒Tick数决定。

开发指导

用户需要了解当前系统运行的时间以及Tick与秒、毫秒之间的转换关系时,需要使用到时间管理模块的接口。

接口说明

OpenHarmony LiteOS-M内核的时间管理提供下面几种功能,接口详细信息可以查看API参考。

表 1 时间管理接口

功能分类

接口名

描述

时间转换

LOS_MS2Tick

毫秒转换成Tick

LOS_Tick2MS

Tick转化为毫秒

OsCpuTick2MS

Cycle数目转化为毫秒,使用2个

UINT32类型的数值分别表示结果数值的高、低32位。

OsCpuTick2US

Cycle数目转化为微秒,使用2个

UINT32类型的数值分别表示结果数值的高、低32位。

时间统计

LOS_SysClockGet

获取系统时钟

LOS_TickCountGet

获取自系统启动以来的Tick数

LOS_CyclePerTickGet

每个Tick多少Cycle数

开发流程

时间管理的典型开发流程:

  1. 根据实际需求,完成板级配置适配,并配置系统主时钟频率OS_SYS_CLOCK(单位Hz)和LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND。OS_SYS_CLOCK的默认值基于硬件平台配置。
  2. 调用时钟转换/统计接口。

 说明:

  • 时间管理不是单独的功能模块,依赖于OS_SYS_CLOCK和LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND两个配置选项。
  • 系统的Tick数在关中断的情况下不进行计数,故系统Tick数不能作为准确时间使用。
  • 配置选项维护在开发板工程的文件target_config.h。

编程实例

实例描述

在下面的例子中,介绍了时间管理的基本方法,包括:

  1. 时间转换:将毫秒数转换为Tick数,或将Tick数转换为毫秒数。
  2. 时间统计:每Tick的Cycle数、自系统启动以来的Tick数和延迟后的Tick数。

示例代码

前提条件:

  • 使用每秒的Tick数LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND的默认值100。
  • 配好OS_SYS_CLOCK系统主时钟频率。

时间转换:

VOID Example_TransformTime(VOID)
{
    UINT32 ms;
    UINT32 tick;

    tick = LOS_MS2Tick(10000);    // 10000ms转换为tick
    dprintf("tick = %d \n", tick);
    ms = LOS_Tick2MS(100);        // 100tick转换为ms
    dprintf("ms = %d \n", ms);
}

时间统计和时间延迟:

VOID Example_GetTime(VOID)
{
    UINT32 cyclePerTick;
    UINT64 tickCount;

    cyclePerTick  = LOS_CyclePerTickGet();
    if(0 != cyclePerTick) {
        dprintf("LOS_CyclePerTickGet = %d \n", cyclePerTick);
    }

    tickCount = LOS_TickCountGet();
    if(0 != tickCount) {
        dprintf("LOS_TickCountGet = %d \n", (UINT32)tickCount);
    }

    LOS_TaskDelay(200);
    tickCount = LOS_TickCountGet();
    if(0 != tickCount) {
        dprintf("LOS_TickCountGet after delay = %d \n", (UINT32)tickCount);
    }
}

结果验证

编译运行得到的结果为:

时间转换:

tick = 1000
ms = 1000

时间统计和时间延迟:

LOS_CyclePerTickGet = 495000 
LOS_TickCountGet = 1 
LOS_TickCountGet after delay = 201

已于2021-7-21 18:14:27修改
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