30天自制操作系统——第十三天添加定时器（二）_虚拟机30天动手做操作系统使用定时器-优快云博客

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本文介绍了在自制操作系统中优化定时器性能的过程，包括测试性能方法、调整FIFO缓冲区以整合不同输入、加快中断处理速度，以及引入"哨兵"简化timer_settime函数。通过这些改进，显著提升了定时器的执行效率。

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测试性能

由于后续开发中要经常用到定时器，需要不断对定时器进行改善，提高性能。然而每次一番操作，性能有没有提高，提高了多少，凭我们直观的感受可不好衡量，因此我们需要一个具体的方法来测试性能。

这里我们测试性能的方法很简单，我们在HariMain函数进行修改。先将count置0，不显示任何计数。在for循环中全力执行“count++",当到了10秒后超时，再对这个count进行显示。这里需要注意的是，由于每次电脑初始化花费的时间差别较大（原因很多，这里就不赘述了），我们在3秒后把count复位为0一次，这样测试的时间就是7秒。

HariMain函数修改：

void HariMain(void)
{
	（略）
	for (;;) {
		count++;

		io_cli();
		if (fifo8_status(&keyfifo) + fifo8_status(&mousefifo) + fifo8_status(&timerfifo) == 0) {
			io_sti();
		} else {
			if (fifo8_status(&keyfifo) != 0) {
				（略）
			} else if (fifo8_status(&mousefifo) != 0) {
				（略）
				
			} else if (fifo8_status(&timerfifo) != 0) {
				i = fifo8_get(&timerfifo); /* 超时的是哪个呢？ */
				io_sti();
				if (i == 10) {
					putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 64, COL8_FFFFFF, COL8_008484, "10[sec]", 7);
					sprintf(s, "%010d", count);
					putfonts8_asc_sht(sht_win, 40, 28, COL8_000000, COL8_C6C6C6, s, 10);
				} else if (i == 3) {
					putfonts8_asc_sht(sht_back, 0, 80, COL8_FFFFFF, COL8_008484, "3[sec]", 6);
					count = 0; /* 恢复0，开始测试 */
				} else {
					/* 0还是1 */
					if (i != 0) {
						timer_init(timer3, &timerfifo, 0); /* 下面是设定为0 */
						boxfill8(buf_back, binfo->scrnx, COL8_FFFFFF, 8, 96, 15, 111);
					} else {
						timer_init(timer3, &timerfifo, 1); /* 下面是设定为1 */
						boxfill8(buf_back, binfo->scrnx, COL8_008484, 8, 96, 15, 111);
					}
					timer_settime(timer3, 50);
					sheet_refresh(sht_back, 8, 96, 16, 112);
				}
			}
		}
	}
}

运行一下make run——

在这里插入图片描述

如果我们在模拟器中运行，多运行几次会发现差别非常大，这是因为使用模拟器受到了windows的影响。有条件的话可以在真机上多运行几次，会发现数值相差不会太大，有些细微的差别与电脑温度、时钟频率的微小变化有关。

调整FIFO缓冲区

这里我们将3个定时器、鼠标和键盘都归纳起来，用一个FIFO缓冲区来管理。通过将3个定时器、鼠标、键盘设定为不同的值，往FIFO缓冲区里写入数据。写入数值的对应关系如下：

0~1：光标闪烁用定时器

3：3秒定时器

10：10秒定时器

256~511：键盘输入（从键盘控制器读入的值再加上256）

512~767：鼠标输入（从键盘控制器读入的值再加上512）

bootpack.h节选：

struct FIFO32 {
   
	int *buf;
	int p, q, size, free, flags;
};

fifo.c节选：

void fifo32_init(struct FIFO32 *fifo, int size, int *buf)
/* FIFO缓冲区的初始化 */
{
   
	fifo->size = size;
	fifo->buf = buf;
	fifo->free = size; /* 空 */
	fifo->flags = 0;
	fifo->p = 0; /* 写入位置 */
	fifo->q = 0; /* 读取位置 */
	return;
}

int fifo32_put(struct FIFO32 *fifo, int data)
/* 给FIFO发送数据并存储在FIFO中 */
{
   
	if (fifo->free == 0) {
   
		/* 没有空余空间，溢出 */
		fifo->flags |= FLAGS_OVERRUN;
		return -1;
	}
	fifo->buf[fifo->p] = data;
	fifo->p++;
	if (fifo->p == fifo->size) {
   
		fifo->p = 0;
	}
	fifo->free--;
	return 0;
}

int fifo32_get(struct FIFO32 *fifo)
/* 从FIFO取得一个数据 */
{
   
	int data;
	if (fifo->free == fifo->size) {
   
		/* 当缓冲区为空的情况下返回-1 */
		return -1;
	}
	data = fifo->buf[fifo->q];
	fifo->q++;
	if (fifo->q == fifo->size) {
   
		fifo->q = 0;
	}
	fifo->free++;
	return data;
}

int fifo32_status(struct FIFO32 *fifo)
/* 报告已经存储了多少数据 */
{
   
	return fifo->size - fifo->free;
}

3个定时器、键盘和鼠标对应的位置需要修改，使用FIFO8的位置改为使用FIFIO32，最后修改一下HariMain函数，准备工作就完成了。

HariMain函数：

void HariMain(void)
{
   
	struct BOOTINFO *binfo = (struct BOOTINFO *) ADR_BOOTINFO;
	struct FIFO32 fifo;
	char s[40];
	int fifobuf[128];	
	（略）
	fifo32_init(&fifo, 128, fifobuf);
	init_pit(