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鴻蒙輕內(nèi)核M核源碼分析系列九 軟件定時(shí)器Swtmr

作者：zhushangyuan
系統(tǒng)
本文帶領(lǐng)大家一起剖析鴻蒙輕內(nèi)核的定時(shí)器模塊的源代碼，包含定時(shí)器的結(jié)構(gòu)體、定時(shí)器池初始化、定時(shí)器創(chuàng)建、刪除、啟動(dòng)停止等。

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軟件定時(shí)器(Software Timer)是基于系統(tǒng)Tick時(shí)鐘中斷且由軟件來(lái)模擬的定時(shí)器。當(dāng)經(jīng)過(guò)設(shè)定的Tick數(shù)后，會(huì)觸發(fā)用戶自定義的回調(diào)函數(shù)。硬件定時(shí)器受硬件的限制，數(shù)量上不足以滿足用戶的實(shí)際需求。鴻蒙輕內(nèi)核提供了軟件定時(shí)器功能可以提供更多的定時(shí)器，滿足用戶需求。

本文通過(guò)分析鴻蒙輕內(nèi)核定時(shí)器模塊的源碼，掌握定時(shí)器使用上的差異。

接下來(lái)，我們看下定時(shí)器的結(jié)構(gòu)體，定時(shí)器初始化，定時(shí)器常用操作的源代碼。

1、定時(shí)器結(jié)構(gòu)體定義和常用宏定義

1.1 定時(shí)器結(jié)構(gòu)體定義

在文件kernel\include\los_swtmr.h定義的定時(shí)器控制塊結(jié)構(gòu)體為SWTMR_CTRL_S，結(jié)構(gòu)體源代碼如下。定時(shí)器狀態(tài).ucState取值OS_SWTMR_STATUS_UNUSED、OS_SWTMR_STATUS_CREATED或OS_SWTMR_STATUS_TICKING，定時(shí)器模式.mode取值LOS_SWTMR_MODE_ONCE、LOS_SWTMR_MODE_PERIOD或LOS_SWTMR_MODE_NO_SELFDELETE。其他結(jié)構(gòu)體成員的解釋見(jiàn)注釋部分。

  1. typedef struct tagSwTmrCtrl { 
  2.     struct tagSwTmrCtrl *pstNext;       /* 指向下一個(gè)定時(shí)器結(jié)構(gòu)體的指針       */ 
  3.     UINT8               ucState;        /* 定時(shí)器狀態(tài)，取值枚舉SwtmrState    */ 
  4.     UINT8               ucMode;         /* 定時(shí)器模式，取值枚舉enSwTmrType   */ 
  5. #if (LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN == 1) 
  6.     UINT8               ucRouses;       /* 喚醒開(kāi)關(guān)                         */ 
  7.     UINT8               ucSensitive;    /* 對(duì)齊開(kāi)關(guān)                         */ 
  8. #endif 
  9.     UINT32              usTimerID;      /* 定時(shí)器編號(hào)Id                     */ 
  10.     UINT32              uwCount;        /* 定時(shí)器運(yùn)行的次數(shù)                  */ 
  11.     UINT32              uwInterval;     /* 周期定時(shí)器超時(shí)間隔 (單位: tick)   */ 
  12.     UINT32              uwArg;          /* 定時(shí)器超時(shí)回調(diào)函數(shù)參數(shù)            */ 
  13.     SWTMR_PROC_FUNC     pfnHandler;     /* 定時(shí)器超時(shí)回調(diào)函數(shù)                */ 
  14.     SortLinkList        stSortList;     /* 定時(shí)器排序鏈表                    */ 
  15. } SWTMR_CTRL_S; 

另外，還對(duì)回調(diào)函數(shù)及其參數(shù)單獨(dú)定義了一個(gè)結(jié)構(gòu)體SwtmrHandlerItem，如下：

  1. typedef struct { 
  2.     SWTMR_PROC_FUNC handler;    /**< 定時(shí)器超時(shí)回調(diào)函數(shù)    */ 
  3.     UINTPTR arg;                /**< 定時(shí)器超時(shí)回調(diào)函數(shù)參數(shù) */ 
  4. } SwtmrHandlerItem; 

1.2 定時(shí)器常用宏定義

定時(shí)器頭文件kernel\include\los_swtmr.h中還提供了相關(guān)的枚舉和宏，從定時(shí)器池里獲取定時(shí)器控制塊的宏定義OS_SWT_FROM_SID如下：

  1. #define OS_SWT_FROM_SID(swtmrId)    ((SWTMR_CTRL_S *)g_swtmrCBArray + ((swtmrId) % LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT)) 

頭文件中定義的定時(shí)器幾個(gè)枚舉如下：

  1. enum SwtmrState { 
  2.     OS_SWTMR_STATUS_UNUSED,     /**< 定時(shí)器未使用    */ 
  3.     OS_SWTMR_STATUS_CREATED,    /**< 定時(shí)器已創(chuàng)建     */ 
  4.     OS_SWTMR_STATUS_TICKING     /**< 定時(shí)器計(jì)時(shí)中     */ 
  5. }; 
  6.  
  7. #if (LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN == 1) 
  8.  
  9. enum enSwTmrRousesType { 
  10.     OS_SWTMR_ROUSES_IGNORE, /* 定時(shí)器不能喚醒系統(tǒng) */ 
  11.     OS_SWTMR_ROUSES_ALLOW,  /* 定時(shí)器能喚醒系統(tǒng) */ 
  12. }; 
  13.  
  14. enum enSwTmrAlignSensitive { 
  15.     OS_SWTMR_ALIGN_SENSITIVE,   /* 定時(shí)器不需要對(duì)齊 */ 
  16.     OS_SWTMR_ALIGN_INSENSITIVE, /* 定時(shí)器需要對(duì)齊 */ 
  17. }; 
  18. #endif 
  19.  
  20. enum EnSwTmrType { 
  21.     LOS_SWTMR_MODE_ONCE,            /* 一次性定時(shí)器, 值為0. */ 
  22.     LOS_SWTMR_MODE_PERIOD,          /* 周期定時(shí)器，值為 1. */ 
  23.     LOS_SWTMR_MODE_NO_SELFDELETE,   /* 一次性定時(shí)器，不會(huì)自刪除，值為2 */ 
  24.     LOS_SWTMR_MODE_OPP,             /* 一次性定時(shí)器完成后，使能周期性定時(shí)器。該模式暫不支持。值為3 */ 
  25. }; 

2、定時(shí)器初始化

定時(shí)器在內(nèi)核中默認(rèn)開(kāi)啟，用戶可以通過(guò)宏LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR進(jìn)行關(guān)閉。開(kāi)啟定時(shí)器的情況下，在系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，在kernel\src\los_init.c中調(diào)用OsSwtmrInit()進(jìn)行定時(shí)器模塊初始化。下面，我們分析下定時(shí)器初始化的代碼。

⑴處如果開(kāi)啟定時(shí)器對(duì)齊宏LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN，清零g_swtmrAlignID數(shù)組。定時(shí)器的數(shù)量由宏LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT定義，

⑵處計(jì)算定時(shí)器池需要的內(nèi)存大小，然后為定時(shí)器申請(qǐng)內(nèi)存，如果申請(qǐng)失敗，則返回錯(cuò)誤。

⑶初始化空閑定時(shí)器鏈表g_swtmrFreeList，維護(hù)未使用的定時(shí)器。循環(huán)每一個(gè)定時(shí)器進(jìn)行初始化，為每一個(gè)定時(shí)器節(jié)點(diǎn)指定索引timerId，定時(shí)器控制塊依次指向下一個(gè)定時(shí)器控制塊。

⑷處代碼為定時(shí)器創(chuàng)建隊(duì)列，隊(duì)列的消息大小OS_SWTMR_HANDLE_QUEUE_SIZE等于定時(shí)器的數(shù)量LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT，消息內(nèi)容的最大大小sizeof(SwtmrHandlerItem)。后文分析定時(shí)器隊(duì)列讀取寫入消息的時(shí)候具體來(lái)看是什么消息。

⑸處調(diào)用函數(shù)OsSwtmrTaskCreate()創(chuàng)建定時(shí)器任務(wù)，定時(shí)器任務(wù)優(yōu)先級(jí)最高，任務(wù)的入口函數(shù)為OsSwtmrTask()，后文會(huì)分析該函數(shù)。

⑹處初始化定時(shí)器排序鏈表，源碼分析系列之前的文章分析過(guò)，可以閱讀下排序鏈表數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)章節(jié)。⑺處注冊(cè)定時(shí)器掃描函數(shù)OsSwtmrScan。

  1. LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 OsSwtmrInit(VOID) 
  2. { 
  3.     UINT32 size; 
  4.     UINT16 index; 
  5.     UINT32 ret; 
  6.  
  7. #if (LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN == 1) 
  8.     // Ignore the return code when matching CSEC rule 6.6(1). 
  9. ⑴  (VOID)memset_s((VOID *)g_swtmrAlignID, sizeof(SwtmrAlignData) * LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT, 
  10.                    0, sizeof(SwtmrAlignData) * LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT); 
  11. #endif 
  12.  
  13. ⑵  size = sizeof(SWTMR_CTRL_S) * LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT; 
  14.     SWTMR_CTRL_S *swtmr = (SWTMR_CTRL_S *)LOS_MemAlloc(m_aucSysMem0, size); 
  15.     if (swtmr == NULL) { 
  16.         return LOS_ERRNO_SWTMR_NO_MEMORY; 
  17.     } 
  18.     // Ignore the return code when matching CSEC rule 6.6(3). 
  19.     (VOID)memset_s((VOID *)swtmr, size, 0, size); 
  20.     g_swtmrCBArray = swtmr; 
  21. ⑶  g_swtmrFreeList = swtmr; 
  22.     swtmr->usTimerID = 0; 
  23.     SWTMR_CTRL_S *temp = swtmr; 
  24.     swtmr++; 
  25.     for (index = 1; index < LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT; index++, swtmr++) { 
  26.         swtmr->usTimerID = index; 
  27.         temp->pstNext = swtmr; 
  28.         temp = swtmr; 
  29.     } 
  30.  
  31. ⑷  ret = LOS_QueueCreate((CHAR *)NULL, OS_SWTMR_HANDLE_QUEUE_SIZE, 
  32.                           &g_swtmrHandlerQueue, 0, sizeof(SwtmrHandlerItem)); 
  33.     if (ret != LOS_OK) { 
  34.         (VOID)LOS_MemFree(m_aucSysMem0, swtmr); 
  35.         return LOS_ERRNO_SWTMR_QUEUE_CREATE_FAILED; 
  36.     } 
  37.  
  38. ⑸  ret = OsSwtmrTaskCreate(); 
  39.     if (ret != LOS_OK) { 
  40.         (VOID)LOS_MemFree(m_aucSysMem0, swtmr); 
  41.         return LOS_ERRNO_SWTMR_TASK_CREATE_FAILED; 
  42.     } 
  43.  
  44. ⑹  g_swtmrSortLinkList = OsGetSortLinkAttribute(OS_SORT_LINK_SWTMR); 
  45.     if (g_swtmrSortLinkList == NULL) { 
  46.         (VOID)LOS_MemFree(m_aucSysMem0, swtmr); 
  47.         return LOS_NOK; 
  48.     } 
  49.  
  50.     ret = OsSortLinkInit(g_swtmrSortLinkList); 
  51.     if (ret != LOS_OK) { 
  52.         (VOID)LOS_MemFree(m_aucSysMem0, swtmr); 
  53.         return LOS_NOK; 
  54.     } 
  55.  
  56. ⑺  ret = OsSchedSwtmrScanRegister((SchedScan)OsSwtmrScan); 
  57.     if (ret != LOS_OK) { 
  58.         (VOID)LOS_MemFree(m_aucSysMem0, swtmr); 
  59.         return LOS_NOK; 
  60.     } 
  61.  
  62.     return LOS_OK; 
  63. } 

我們?cè)倏匆幌露〞r(shí)器任務(wù)的入口函數(shù)為OsSwtmrTask()。

⑴進(jìn)行for永久循環(huán)，隊(duì)列讀取不到數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)阻塞，因?yàn)閮?yōu)先級(jí)比較高，定時(shí)器隊(duì)列有數(shù)據(jù)時(shí)該任務(wù)就會(huì)執(zhí)行。從定時(shí)器隊(duì)列中讀取定時(shí)器處理函數(shù)地址放入指針地址&swtmrHandle，讀取的長(zhǎng)度為sizeof(SwtmrHandlerItem)。成功讀取后，獲取定時(shí)器回調(diào)函數(shù)及其參數(shù)，然后

⑵處執(zhí)行定時(shí)器回調(diào)函數(shù)。記錄定時(shí)器回調(diào)函數(shù)的執(zhí)行時(shí)間，

⑶處判斷執(zhí)行時(shí)間是否超時(shí)，如果超時(shí)，打印警告信息。

  1. LITE_OS_SEC_TEXT VOID OsSwtmrTask(VOID) 
  2. { 
  3.     SwtmrHandlerItem swtmrHandle; 
  4.     UINT32 readSize; 
  5.     UINT32 ret; 
  6.     UINT64 tick; 
  7.     readSize = sizeof(SwtmrHandlerItem); 
  8.  
  9.     for (;;) { 
  10. ⑴      ret = LOS_QueueReadCopy(g_swtmrHandlerQueue, &swtmrHandle, &readSize, LOS_WAIT_FOREVER); 
  11.         if ((ret == LOS_OK) && (readSize == sizeof(SwtmrHandlerItem))) { 
  12.             if (swtmrHandle.handler == NULL) { 
  13.                 continue; 
  14.             } 
  15.  
  16.             tick = LOS_TickCountGet(); 
  17. ⑵          swtmrHandle.handler(swtmrHandle.arg); 
  18.             tick = LOS_TickCountGet() - tick; 
  19.  
  20. ⑶          if (tick >= SWTMR_MAX_RUNNING_TICKS) { 
  21.                 PRINT_WARN("timer_handler(%p) cost too many ms(%d)\n", 
  22.                            swtmrHandle.handler, 
  23.                            (UINT32)((tick * OS_SYS_MS_PER_SECOND) / LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND)); 
  24.             } 
  25.         } 
  26.     } 
  27. } 

3、定時(shí)器常用操作

3.1 定時(shí)器創(chuàng)建

我們分析下創(chuàng)建定時(shí)器函數(shù)LOS_SwtmrCreate()的代碼。先不考慮定時(shí)器對(duì)齊LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN的情況。先看下函數(shù)參數(shù)，interval是定時(shí)器執(zhí)行時(shí)間間隔，mode是創(chuàng)建的定時(shí)器模式，handler、arg是定時(shí)器回調(diào)函數(shù)及其參數(shù)。swtmrId是定時(shí)器編號(hào)。

⑴處對(duì)傳入?yún)?shù)定時(shí)器超時(shí)間隔、定時(shí)器模式、回調(diào)函數(shù)，定時(shí)器編號(hào)進(jìn)行校驗(yàn)。

⑵判斷空閑定時(shí)器池是否為空，為空則返回錯(cuò)誤，無(wú)法創(chuàng)建定時(shí)器。

⑶處如果定時(shí)器不為空，則獲取定時(shí)器控制塊swtmr。⑷處對(duì)定時(shí)器控制塊信息進(jìn)行初始化。

⑸處把該定時(shí)器排序鏈表節(jié)點(diǎn)的響應(yīng)時(shí)間responseTime初始化為-1。

  1. #if (LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN == 1) 
  2. LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_SwtmrCreate(UINT32 interval, 
  3.                                              UINT8 mode, 
  4.                                              SWTMR_PROC_FUNC handler, 
  5.                                              UINT32 *swtmrId, 
  6.                                              UINT32 arg, 
  7.                                              UINT8 rouses, 
  8.                                              UINT8 sensitive) 
  9. #else 
  10. LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_SwtmrCreate(UINT32 interval, 
  11.                                              UINT8 mode, 
  12.                                              SWTMR_PROC_FUNC handler, 
  13.                                              UINT32 *swtmrId, 
  14.                                              UINT32 arg) 
  15. #endif 
  16. { 
  17.     SWTMR_CTRL_S  *swtmr = NULL; 
  18.     UINT32 intSave; 
  19.  
  20. ⑴  if (interval == 0) { 
  21.         return LOS_ERRNO_SWTMR_INTERVAL_NOT_SUITED; 
  22.     } 
  23.  
  24.     if ((mode != LOS_SWTMR_MODE_ONCE) && 
  25.         (mode != LOS_SWTMR_MODE_PERIOD) && 
  26.         (mode != LOS_SWTMR_MODE_NO_SELFDELETE)) { 
  27.         return LOS_ERRNO_SWTMR_MODE_INVALID; 
  28.     } 
  29.  
  30.     if (handler == NULL) { 
  31.         return LOS_ERRNO_SWTMR_PTR_NULL; 
  32.     } 
  33.  
  34.     if (swtmrId == NULL) { 
  35.         return LOS_ERRNO_SWTMR_RET_PTR_NULL; 
  36.     } 
  37.  
  38. #if (LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN == 1) 
  39.     if ((rouses != OS_SWTMR_ROUSES_IGNORE) && (rouses != OS_SWTMR_ROUSES_ALLOW)) { 
  40.         return OS_ERRNO_SWTMR_ROUSES_INVALID; 
  41.     } 
  42.  
  43.     if ((sensitive != OS_SWTMR_ALIGN_INSENSITIVE) && (sensitive != OS_SWTMR_ALIGN_SENSITIVE)) { 
  44.         return OS_ERRNO_SWTMR_ALIGN_INVALID; 
  45.     } 
  46. #endif 
  47.  
  48.     intSave = LOS_IntLock(); 
  49. ⑵  if (g_swtmrFreeList == NULL) { 
  50.         LOS_IntRestore(intSave); 
  51.         return LOS_ERRNO_SWTMR_MAXSIZE; 
  52.     } 
  53.  
  54. ⑶  swtmr = g_swtmrFreeList; 
  55.     g_swtmrFreeList = swtmr->pstNext; 
  56.     LOS_IntRestore(intSave); 
  57. ⑷  swtmr->pfnHandler    = handler; 
  58.     swtmr->ucMode        = mode; 
  59.     swtmr->uwInterval    = interval; 
  60.     swtmr->pstNext       = (SWTMR_CTRL_S *)NULL; 
  61.     swtmr->uwCount       = 0; 
  62.     swtmr->uwArg         = arg; 
  63. #if (LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN == 1) 
  64.     swtmr->ucRouses      = rouses; 
  65.     swtmr->ucSensitive   = sensitive; 
  66. #endif 
  67.     swtmr->ucState       = OS_SWTMR_STATUS_CREATED; 
  68.     *swtmrId = swtmr->usTimerID; 
  69. ⑸  SET_SORTLIST_VALUE(&swtmr->stSortList, OS_SORT_LINK_INVALID_TIME); 
  70.  
  71.     return LOS_OK; 
  72. } 

3.2 定時(shí)器刪除

我們可以使用函數(shù)LOS_SwtmrDelete(UINT32 swtmrId)來(lái)刪除定時(shí)器，下面通過(guò)分析源碼看看如何刪除定時(shí)器的。

⑴處判斷定時(shí)器swtmrId是否超過(guò)OS_SWTMR_MAX_TIMERID，如果超過(guò)則返回錯(cuò)誤碼。如果定時(shí)器編號(hào)沒(méi)有問(wèn)題，獲取定時(shí)器控制塊LosSwtmrCB *swtmr。

⑵處判斷要?jiǎng)h除的定時(shí)器swtmrId是否匹配，不匹配則返回錯(cuò)誤碼。

⑶處判斷定時(shí)器的狀態(tài)，如果定時(shí)器定時(shí)器沒(méi)有創(chuàng)建，不能刪除。如果定時(shí)器計(jì)時(shí)中，需要先停止OsSwtmrStop(swtmr)，然后再刪除OsSwtmrDelete(swtmr)。

  1. LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 LOS_SwtmrDelete(UINT32 swtmrId) 
  2. { 
  3.     SWTMR_CTRL_S *swtmr = NULL; 
  4.     UINT32 intSave; 
  5.     UINT32 ret = LOS_OK; 
  6.     UINT16 swtmrCbId; 
  7.  
  8. ⑴  if (swtmrId >= OS_SWTMR_MAX_TIMERID) { 
  9.         return LOS_ERRNO_SWTMR_ID_INVALID; 
  10.     } 
  11.     intSave = LOS_IntLock(); 
  12.     swtmrCbId = swtmrId % LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT; 
  13.     swtmr = g_swtmrCBArray + swtmrCbId; 
  14. ⑵  if (swtmr->usTimerID != swtmrId) { 
  15.         LOS_IntRestore(intSave); 
  16.         return LOS_ERRNO_SWTMR_ID_INVALID; 
  17.     } 
  18.  
  19. ⑶  switch (swtmr->ucState) { 
  20.         case OS_SWTMR_STATUS_UNUSED: 
  21.             ret = LOS_ERRNO_SWTMR_NOT_CREATED; 
  22.             break; 
  23.         case OS_SWTMR_STATUS_TICKING: 
  24.             OsSwtmrStop(swtmr); 
  25.             /* fall through */ 
  26.         case OS_SWTMR_STATUS_CREATED: 
  27.             OsSwtmrDelete(swtmr); 
  28.             break; 
  29.         default: 
  30.             ret = LOS_ERRNO_SWTMR_STATUS_INVALID; 
  31.             break; 
  32.     } 
  33.  
  34.     LOS_IntRestore(intSave); 
  35.     return ret; 
  36. } 

接下來(lái)，我們繼續(xù)看看如何調(diào)用函數(shù)OsSwtmrDelete(swtmr)刪除定時(shí)器。函數(shù)特別簡(jiǎn)單，把定時(shí)器放入空閑定時(shí)器鏈表g_swtmrFreeList頭部，然后把定時(shí)器狀態(tài)改為未使用狀態(tài)就完成了刪除。

  1. STATIC_INLINE VOID OsSwtmrDelete(SWTMR_CTRL_S *swtmr) 
  2. { 
  3.     /* insert to free list */ 
  4.     swtmr->pstNext = g_swtmrFreeList; 
  5.     g_swtmrFreeList = swtmr; 
  6.     swtmr->ucState = OS_SWTMR_STATUS_UNUSED; 
  7.  
  8. #if (LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN == 1) 
  9.     (VOID)memset_s((VOID *)&g_swtmrAlignID[swtmr->usTimerID % LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT], 
  10.                    sizeof(SwtmrAlignData), 0, sizeof(SwtmrAlignData)); 
  11. #endif 
  12. } 

3.3 定時(shí)器啟動(dòng)

創(chuàng)建完畢定時(shí)器后，我們可以使用函數(shù)LOS_SwtmrStart(UINT32 swtmrId)來(lái)啟動(dòng)定時(shí)器，下面通過(guò)分析源碼看看如何啟動(dòng)定時(shí)器的。

⑴處判斷定時(shí)器swtmrId是否超過(guò)OS_SWTMR_MAX_TIMERID，如果超過(guò)則返回錯(cuò)誤碼。如果定時(shí)器編號(hào)沒(méi)有問(wèn)題，獲取定時(shí)器控制塊LosSwtmrCB *swtmr。

⑵處判斷要啟動(dòng)的定時(shí)器swtmrId是否匹配，不匹配則返回錯(cuò)誤碼。

⑶處判斷定時(shí)器的狀態(tài)，如果定時(shí)器定時(shí)器沒(méi)有創(chuàng)建，不能啟動(dòng)。如果定時(shí)器計(jì)時(shí)中，需要先停止OsSwtmrStop(swtmr)，然后再啟動(dòng)OsSwtmrStart(swtmr)。

  1. LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 LOS_SwtmrStart(UINT32 swtmrId) 
  2. { 
  3.     UINT32 intSave; 
  4.     UINT32 ret = LOS_OK; 
  5.  
  6. ⑴  if (swtmrId >= OS_SWTMR_MAX_TIMERID) { 
  7.         return LOS_ERRNO_SWTMR_ID_INVALID; 
  8.     } 
  9.  
  10.     intSave = LOS_IntLock(); 
  11.     SWTMR_CTRL_S *swtmr = g_swtmrCBArray + swtmrId % LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT; 
  12. ⑵  if (swtmr->usTimerID != swtmrId) { 
  13.         LOS_IntRestore(intSave); 
  14.         return LOS_ERRNO_SWTMR_ID_INVALID; 
  15.     } 
  16.  
  17. #if (LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN == 1) 
  18.     if ((swtmr->ucSensitive == OS_SWTMR_ALIGN_INSENSITIVE) && (swtmr->ucMode == LOS_SWTMR_MODE_PERIOD)) { 
  19.         UINT32 swtmrAlignIdIndex = swtmr->usTimerID % LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT; 
  20.         g_swtmrAlignID[swtmrAlignIdIndex].canAlign = 1; 
  21.         if ((swtmr->uwInterval % LOS_COMMON_DIVISOR) == 0) { 
  22.             g_swtmrAlignID[swtmrAlignIdIndex].canMultiple = 1; 
  23.             g_swtmrAlignID[swtmrAlignIdIndex].times = swtmr->uwInterval / LOS_COMMON_DIVISOR; 
  24.         } 
  25.     } 
  26. #endif 
  27.  
  28. ⑶  switch (swtmr->ucState) { 
  29.         case OS_SWTMR_STATUS_UNUSED: 
  30.             ret = LOS_ERRNO_SWTMR_NOT_CREATED; 
  31.             break; 
  32.         case OS_SWTMR_STATUS_TICKING: 
  33.             OsSwtmrStop(swtmr); 
  34.             /* fall through */ 
  35.         case OS_SWTMR_STATUS_CREATED: 
  36.             OsSwtmrStart(swtmr); 
  37.             break; 
  38.         default: 
  39.             ret = LOS_ERRNO_SWTMR_STATUS_INVALID; 
  40.             break; 
  41.     } 
  42.  
  43.     LOS_IntRestore(intSave); 
  44.     return ret; 
  45. } 

接下來(lái)，我們繼續(xù)看看如何調(diào)用函數(shù)OsSwtmrStart(swtmr)啟動(dòng)定時(shí)器。函數(shù)特別簡(jiǎn)單，⑴設(shè)置定時(shí)器的等待超時(shí)時(shí)間，并把定時(shí)器狀態(tài)改為計(jì)時(shí)中。⑵處把該定時(shí)器插入超時(shí)排序鏈表中。如果已使能任務(wù)調(diào)度，則修改過(guò)期時(shí)間。

  1. LITE_OS_SEC_TEXT VOID OsSwtmrStart(SWTMR_CTRL_S *swtmr) 
  2. { 
  3.     UINT64 currTime = OsGetCurrSchedTimeCycle(); 
  4.  
  5. ⑴  swtmr->uwCount = swtmr->uwInterval; 
  6.     swtmr->ucState = OS_SWTMR_STATUS_TICKING; 
  7.  
  8. #if (LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN == 1) 
  9.     if ((g_swtmrAlignID[swtmr->usTimerID % LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT].canAlign == 1) && 
  10.         (g_swtmrAlignID[swtmr->usTimerID % LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT].isAligned == 0)) { 
  11.         g_swtmrAlignID[swtmr->usTimerID % LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT].isAligned = 1; 
  12.         OsSwtmrFindAlignPos(currTime, swtmr); 
  13.     } 
  14. #endif 
  15. ⑵  OsAdd2SortLink(&swtmr->stSortList, currTime, swtmr->uwCount, OS_SORT_LINK_SWTMR); 
  16.     if (LOS_TaskIsRunning()) { 
  17. ⑶      OsSchedUpdateExpireTime(currTime); 
  18.     } 
  19. } 

3.4 定時(shí)器停止

我們可以使用函數(shù)LOS_SwtmrStop(UINT32 swtmrId)來(lái)停止定時(shí)器，下面通過(guò)分析源碼看看如何停止定時(shí)器的。

⑴處判斷定時(shí)器swtmrId是否超過(guò)OS_SWTMR_MAX_TIMERID，如果超過(guò)則返回錯(cuò)誤碼。如果定時(shí)器編號(hào)沒(méi)有問(wèn)題，獲取定時(shí)器控制塊LosSwtmrCB *swtmr。

⑵處判斷要啟動(dòng)的定時(shí)器swtmrId是否匹配，不匹配則返回錯(cuò)誤碼。

⑶處判斷定時(shí)器的狀態(tài)，如果定時(shí)器定時(shí)器沒(méi)有創(chuàng)建，沒(méi)有啟動(dòng)，不能停止。如果定時(shí)器計(jì)時(shí)中，會(huì)繼續(xù)調(diào)用OsSwtmrStop(swtmr)停止定時(shí)器。

  1. LITE_OS_SEC_TEXT UINT32 LOS_SwtmrStop(UINT32 swtmrId) 
  2. { 
  3.     SWTMR_CTRL_S *swtmr = NULL; 
  4.     UINT32 intSave; 
  5.     UINT16 swtmrCbId; 
  6.     UINT32 ret = LOS_OK; 
  7.  
  8. ⑴  if (swtmrId >= OS_SWTMR_MAX_TIMERID) { 
  9.         return LOS_ERRNO_SWTMR_ID_INVALID; 
  10.     } 
  11.     intSave = LOS_IntLock(); 
  12.     swtmrCbId = swtmrId % LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT; 
  13.     swtmr = g_swtmrCBArray + swtmrCbId; 
  14. ⑵  if (swtmr->usTimerID != swtmrId) { 
  15.         LOS_IntRestore(intSave); 
  16.         return LOS_ERRNO_SWTMR_ID_INVALID; 
  17.     } 
  18.  
  19. ⑶  switch (swtmr->ucState) { 
  20.         case OS_SWTMR_STATUS_UNUSED: 
  21.             ret = LOS_ERRNO_SWTMR_NOT_CREATED; 
  22.             break; 
  23.         case OS_SWTMR_STATUS_CREATED: 
  24.             ret = LOS_ERRNO_SWTMR_NOT_STARTED; 
  25.             break; 
  26.         case OS_SWTMR_STATUS_TICKING: 
  27.             OsSwtmrStop(swtmr); 
  28.             break; 
  29.         default: 
  30.             ret = LOS_ERRNO_SWTMR_STATUS_INVALID; 
  31.             break; 
  32.     } 
  33.  
  34.     LOS_IntRestore(intSave); 
  35.     return ret; 
  36. } 

接下來(lái)，我們繼續(xù)看看如何調(diào)用函數(shù)OsSwtmrStop(swtmr)停止定時(shí)器。函數(shù)特別簡(jiǎn)單，⑴處從排序鏈表中刪除該定時(shí)器的排序鏈表節(jié)點(diǎn)，更改定時(shí)器的狀態(tài)。⑵如果已使能任務(wù)調(diào)度，則修改過(guò)期時(shí)間。

  1. LITE_OS_SEC_TEXT VOID OsSwtmrStop(SWTMR_CTRL_S *swtmr) 
  2. { 
  3. ⑴  OsDeleteSortLink(&swtmr->stSortList, OS_SORT_LINK_SWTMR); 
  4.     swtmr->ucState = OS_SWTMR_STATUS_CREATED; 
  5.  
  6.     if (LOS_TaskIsRunning()) { 
  7. ⑵       OsSchedUpdateExpireTime(OsGetCurrSchedTimeCycle()); 
  8. #if (LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_ALIGN == 1) 
  9.         g_swtmrAlignID[swtmr->usTimerID % LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT].isAligned = 0; 
  10. #endif 
  11.     } 
  12. } 

4、定時(shí)器和Tick時(shí)間關(guān)系

定時(shí)器加入到超時(shí)排序鏈表后，隨時(shí)時(shí)間一個(gè)tick一個(gè)tick的逝去，需要不斷的檢查定時(shí)器是否超時(shí)到期。從之前的文章，已經(jīng)知道系統(tǒng)每走過(guò)一個(gè)tick，系統(tǒng)就會(huì)調(diào)用一次Tick中斷的處理函數(shù)OsTickHandler()，該函數(shù)會(huì)調(diào)用定時(shí)器掃描函數(shù)OsSwtmrScan()來(lái)掃描、更新定時(shí)器時(shí)間。我們看下OsSwtmrScan()的代碼。

⑴處獲取超時(shí)排序鏈表的鏈表節(jié)點(diǎn)listObject，

⑵判斷排序鏈表是否為空，為空則返回。

⑶獲取排序鏈表的下一個(gè)鏈表節(jié)點(diǎn)sortList。

⑷循環(huán)遍歷超時(shí)排序鏈表上響應(yīng)時(shí)間小于等于當(dāng)前時(shí)間的鏈表節(jié)點(diǎn)，意味著定時(shí)器到期，需要處理定時(shí)器的回調(diào)函數(shù)。

⑸從超時(shí)排序鏈表中刪除超時(shí)的節(jié)點(diǎn)，

⑹獲取定時(shí)器控制塊SWTMR_CTRL_S *swtmr，調(diào)用函數(shù)OsSwtmrTimeoutHandle(swtmr)執(zhí)行定時(shí)器回調(diào)函數(shù)，并設(shè)置需要調(diào)度的標(biāo)記needSchedule。

⑺如果超時(shí)排序鏈表為空則終止循環(huán)。

  1. STATIC BOOL OsSwtmrScan(VOID) 
  2. { 
  3.     BOOL needSchedule = FALSE; 
  4. ⑴  LOS_DL_LIST *listObject = &g_swtmrSortLinkList->sortLink; 
  5.  
  6. ⑵  if (LOS_ListEmpty(listObject)) { 
  7.         return needSchedule; 
  8.     } 
  9.  
  10. ⑶  SortLinkList *sortList = LOS_DL_LIST_ENTRY(listObject->pstNext, SortLinkList, sortLinkNode); 
  11.     UINT64 currTime = OsGetCurrSchedTimeCycle(); 
  12. ⑷  while (sortList->responseTime <= currTime) { 
  13. ⑸      OsDeleteNodeSortLink(g_swtmrSortLinkList, sortList); 
  14.  
  15. ⑹      SWTMR_CTRL_S *swtmr = LOS_DL_LIST_ENTRY(sortList, SWTMR_CTRL_S, stSortList); 
  16.         OsSwtmrTimeoutHandle(swtmr); 
  17.  
  18.         needSchedule = TRUE; 
  19. ⑺      if (LOS_ListEmpty(listObject)) { 
  20.             break; 
  21.         } 
  22.  
  23.         sortList = LOS_DL_LIST_ENTRY(listObject->pstNext, SortLinkList, sortLinkNode); 
  24.     } 
  25.  
  26.     return needSchedule; 
  27. } 

我們最后看下函數(shù)OsSwtmrTimeoutHandle()。

⑴處把定時(shí)器回調(diào)函數(shù)寫入定時(shí)器隊(duì)列。

⑵如果是一次性定時(shí)器，會(huì)把這個(gè)定時(shí)器刪除，回收到空閑定時(shí)器鏈表，狀態(tài)設(shè)置為未使用狀態(tài)，然后更新定時(shí)器的編號(hào)timerId。

⑶如果定時(shí)器屬于周期性定時(shí)器，重新啟動(dòng)定時(shí)器。

⑷如果是一次性定時(shí)器但不刪除，則把定時(shí)器狀態(tài)設(shè)置為創(chuàng)建狀態(tài)。

  1. STATIC VOID OsSwtmrTimeoutHandle(SWTMR_CTRL_S *swtmr) 
  2. { 
  3.     SwtmrHandlerItem swtmrHandler; 
  4.  
  5.     swtmrHandler.handler = swtmr->pfnHandler; 
  6.     swtmrHandler.arg = swtmr->uwArg; 
  7.  
  8. ⑴  (VOID)LOS_QueueWriteCopy(g_swtmrHandlerQueue, &swtmrHandler, sizeof(SwtmrHandlerItem), LOS_NO_WAIT); 
  9. ⑵  if (swtmr->ucMode == LOS_SWTMR_MODE_ONCE) { 
  10.         OsSwtmrDelete(swtmr); 
  11.         if (swtmr->usTimerID < (OS_SWTMR_MAX_TIMERID - LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT)) { 
  12.             swtmr->usTimerID += LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT; 
  13.         } else { 
  14.             swtmr->usTimerID %= LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT; 
  15.         } 
  16. ⑶  } else if (swtmr->ucMode == LOS_SWTMR_MODE_PERIOD) { 
  17.         OsSwtmrStart(swtmr); 
  18. ⑷  } else if (swtmr->ucMode == LOS_SWTMR_MODE_NO_SELFDELETE) { 
  19.         swtmr->ucState = OS_SWTMR_STATUS_CREATED; 
  20.     } 
  21. } 

小結(jié)

本文帶領(lǐng)大家一起剖析了鴻蒙輕內(nèi)核的定時(shí)器模塊的源代碼，包含定時(shí)器的結(jié)構(gòu)體、定時(shí)器池初始化、定時(shí)器創(chuàng)建、刪除、啟動(dòng)停止等。

想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)L問(wèn)：

51CTO和華為官方合作共建的鴻蒙技術(shù)社區(qū)

https://harmonyos.51cto.com

 

責(zé)任編輯：jianghua 來(lái)源： 鴻蒙社區(qū)
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