WinCE OAL的系统Timer分析

  作者：ARM-WinCE

对于任何操作系统来说，系统Timer就像是OS的心脏，本质来说，操作系统就是中断驱动的。在WinCE中，系统Timer会在OAL中实现，一般在OEMInit函数中进行初始化，而且都是在Interrupt初始化之后进行。

一般WinCE的系统Timer有两种实现方法，一种是Fixed Tick，另一种是Variable Tick。一般比较常用的是Fixed Tick，就是每1ms产生一次Timer中断，每当中断产生的时候，我们就会检查当前时间是否超过了dwReschedTime的值，如果超过了就返回SYSINTR_RESCHED，否则返回SYSINTR_NOP，实际上这种方法属于polling模式。另一种不常用的是Variable Tick，主要是指在WinCE的Scheduler需要调度的时候才产生Timer中断，对于Fixed Tick来说，如果系统不需要调度就返回SYSINTR_NOP，可是这样会每1ms产生一次中断，也就相当于每1ms唤醒一次系统。而使用Variable Tick，WinCE系统如果没有线程要运行的时候会调用OEMIdle函数，但在调用该函数之前，会先调用OALTimerUpdateRescheduleTime函数，该函数在PQOAL中已经实现，会进一步调用OALTimerUpdate来重新设置系统Timer的定时周期，被设定的时钟周期应该是系统下一次调度的时间，这样就实现了Variable Tick，可以说Variable Tick更像是Interrupt模式。

一般都是使用Fixed Tick，所以主要介绍Fixed Tick的Timer的实现。前面提到系统Timer的初始化也是在OEMInit函数中完成的，一般是通过OALTimerInit函数完成，主要是初始化一些Timer相关的内核变量和Timer状态全局变量g_oalTimer，并初始化硬件Timer。

1. g_oalTimer

g_oalTimer是用来描述系统Timer信息的全局变量，定义如下：

OAL_TIMER_STATE g_oalTimer;

其中OAL_TIMER_STATE结构定义如下：

typedef struct

{

  UINT32 countsPerMSec;                                //1ms中的count数

  UINT32 countsMargin;                                   //Timer的值被改变所需要的count数

  UINT32 maxPeriodMSec;                              //硬件Timer所支持的最大的ms周期

  UINT32 msecPerSysTick;                              //一个系统tick需要多少ms

  UINT32 countsPerSysTick;                            //一个系统tick需要多少count数

  UINT32 actualMSecPerSysTick;                   //一个系统tick实际多少ms

  UINT32 actualCountsPerSysTick;                 //一个系统tick实际多少count数

  volatile UINT64 curCounts;                            //当前的count数

} OAL_TIMER_STATE, *POAL_TIMER_STATE;

2. BOOL OALTimerInit(UINT32 msecPerSysTick, UINT32 countsPerMSec, UINT32 countsMargin)

msecPerSysTick：一个系统tick需要多少ms，一般默认为1ms

countsPerMSec：1ms包含多少个count

countsMargin：硬件Timer的值被改变时所需的count数

该函数为系统Timer的初始化函数，初始化流程如下：

* 初始化Timer状态变量g_oalTimer

* 初始化内核全局变量curridlelow，curridlehigh和idleconv

* 初始化高精度Timer函数指针pQueryPerformanceFrequency和pQueryPerformanceCounter

* 静态映射Timer的硬件中断，获得系统中断号

* 初始化硬件Timer并使能Timer中断

系统Timer运行以后，会每1ms产生一次中断，中断会由OEMInterruptHandler处理。在该函数中判断如果是系统Timer中断，就会调用OALTimerIntrHandler来处理该中断。

3. UINT32 OALTimerIntrHandler()

该函数处理Timer中断，并返回相应的SYSINTR值。流程如下：

* 清除Timer中断Pending位

* 更新内核变量CurMSec和Timer状态信息g_oalTimer.curCounts

* 判断CurMSec与dwReschedTime，CurMSec大于dwReschedTime则返回SYSINTR_RESCHED，否则返回SYSINTR_NOP

4. pQueryPerformanceFequency和pQueryPerformanceCounter

如果想要实现高精度的Timer，需要初始化两个高精度Timer的函数指针，如下：

pQueryPerformanceFrequency = OALTimerQueryPerformanceFrequency;

pQueryPerformanceCounter = OALTimerQueryPerformanceCounter;

这两个函数已经在PQOAL中实现，两个函数分别返回高精度的频率和count数，其中OALTimerQueryPerformanceCounter会调用OALTimerCountsSinceSysTick函数获得当前硬件Timer中的count值。

5. UINT32 OEMGetTickCount()

该函数会返回自从WinCE启动以后经过了多少ms。该函数已经在PQOAL中实现，一般系统Tick为1ms的时候，该函数直接返回CurMSec就可以了。

6. VOID OALStall(UINT32 uSecs)

uSecs：要延时多少微秒

该函数是一个微秒级的延时函数，延时一般是通过循环来实现，很多情况下都是直接用汇编实现的。

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