鸿蒙轻内核M核源码分析系列五 时间管理

在鸿蒙轻内核源码分析上一篇文章中，我们剖析了中断的源码，简单提到了Tick中断。本文会继续分析Tick和时间相关的源码，给读者介绍鸿蒙轻内核的时间管理模块。本文中所涉及的源码，以OpenHarmony LiteOS-M内核为例，均可以在开源站点https://gitee.com/openharmony/kernel_liteos_m 获取。

时间管理模块以系统时钟为基础，可以分为2部分，一部分是SysTick中断，为任务调度提供必要的时钟节拍；另外一部分是，给应用程序提供所有和时间有关的服务，如时间转换、统计功能。

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”，也称为时标或者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。如果用户配置每秒的Tick数目为1000，则1个Tick等于1ms的时长。另外一个计时单位是Cycle，这是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，对于216 MHz的CPU，1秒产生216000000个cycles。

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，此时可以使用时间管理模块对Tick和秒/毫秒进行转换。

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下面，我们剖析下时间管理模块的源代码，若涉及开发板部分，以开发板工程targets\cortex-m7_nucleo_f767zi_gcc\为例进行源码分析。

1、时间管理初始化和启动

我们先看下时间管理模块的相关配置，然后再剖析如何初始化，如何启动。

1.1 时间管理相关的配置

时间管理模块涉及3个配置项，系统时钟OS_SYS_CLOCK、每秒Tick数目LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND两个配置选项，还有宏LOSCFG_BASE_CORE_TICK_HW_TIME。LOSCFG_BASE_CORE_TICK_HW_TIME默认关闭，开启时，需要提供定制函数VOID platform_tick_handler(VOID)，在Tick中断处理函数中执行定制操作。这些配置项在模板开发板工程目录的文件target_config.h中定义，如文件targets\cortex-m7_nucleo_f767zi_gcc\target_config.h中定义如下:

#define OS_SYS_CLOCK                                        96000000
#define LOSCFG_BASE_CORE_TICK_PER_SECOND                    (1000UL)
#define LOSCFG_BASE_CORE_TICK_HW_TIME                       0

1.2 时间管理初始化和启动

函数INT32 main(VOID)会调用kernel\src\los_init.c中的函数UINT32 LOS_Start(VOID)启动系统，该函数会调用启动调度函数UINT32 HalStartSchedule(OS_TICK_HANDLER handler)。源码如下：

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 LOS_Start(VOID)
{
    return HalStartSchedule(OsTickHandler);
}

函数UINT32 HalTickStart(OS_TICK_HANDLER *handler)定义在kernel\arch\arm\cortex-m7\gcc\los_context.c，源码如下。其中函数参数为Tick中断处理函数OsTickHandler()，后文会分析该tick中断处理函数。⑴处代码继续调用函数进一步调用函数HalTickStart(handler)来设置Tick中断启动。⑵处会调用汇编函数HalStartToRun开始运行系统，后续任务调度系列再详细分析该汇编函数。

LITE_OS_SEC_TEXT_INIT UINT32 HalStartSchedule(OS_TICK_HANDLER handler)
{
    UINT32 ret;
⑴  ret = HalTickStart(handler);
    if (ret != LOS_OK) {
        return ret;
    }
⑵  HalStartToRun();
    return LOS_OK; /* never return */
}

函数HalTickStart(handl