硬件定时器_freertos 硬件定时器_linux硬件定时器应用层(3)

成功申请定时器后， 定时器并没有开始工作， 需要调用函数将该定时器中的 xTimerListItem 插入到定时器管理链表中， Daemon 任务才能在该定时器设定的溢出时刻调用其回调函数。

timers.c 中定义了如下几个链表变量用于管理定时器， 定时器根据其溢出时刻从小到大插入链表进行管理。

使用两个链表是为了应对系统 TickCount 溢出的问题，在 FreeRTOS 任务调度 系统节拍 介绍过。

PRIVILEGED_DATA static List_t xActiveTimerList1;
PRIVILEGED_DATA static List_t xActiveTimerList2;
// 当前节拍计数器对应的定时器管理链表指针
PRIVILEGED_DATA static List_t *pxCurrentTimerList;
// 溢出时间到了下一个节拍计数阶段(当前节拍计数器溢出后)的定时器管理链表指针 
PRIVILEGED_DATA static List_t *pxOverflowTimerList;

文章开头提到的使用定时器的函数， 大部分都带有一个参数，用于设置调用后允许阻塞的最大时间， 原因是， 这些函数并没有直接操作定时器管理链表， 而是向定时器Daemon 任务的消息队列 xTimerQueue 发送消息命令。 之后， 定时器Daemon 任务会从消息队列取出消息并响应操作。

此处，从系统启动的定时器Daemon 任务展开分析 FreeRTOS 的软定时器的实现 。

该任务主体的执行流程如下所示 ：

永久循环部分的代码 :

for( ;; )
{
    // 读取定时器队列第一个链表项的值 -> 即将溢出的定时器时间（ticks）
    // 如果链表空， 返回的是 0
    xNextExpireTime = prvGetNextExpireTime( &xListWasEmpty );

    // 处理溢出的定时器
    // 阻塞直到下一个定时器溢出 或 消息队列有新命令
    prvProcessTimerOrBlockTask( xNextExpireTime, xListWasEmpty );

    // 读取消息队列，执行命令
    prvProcessReceivedCommands();
}

定时器任务中， 取出下一个定时器溢出的时间，并把它传递给函数prvProcessTimerOrBlockTask， 该函数负责处理溢出定时器， 应对节拍计数器溢出问题等， 并设置合适的时间阻塞 Daemon 任务， 让出 CPU 使用权直到下一个定时器溢出或者接收到新的命令。

static void prvProcessTimerOrBlockTask(
    const TickType_t xNextExpireTime,
    BaseType_t xListWasEmpty )
{
    TickType_t xTimeNow;
    BaseType_t xTimerListsWereSwitched;
    // 挂起调度器 避免任务切换
    vTaskSuspendAll();
    {
        // 判断系统节拍计数是否溢出
        // 如果是，处理溢出定时器， 并切换定时器链表
        xTimeNow = prvSampleTimeNow( &xTimerListsWereSwitched );

        // 系统节拍计数器没有溢出
        if( xTimerListsWereSwitched == pdFALSE )
        {
            // 判断是否有定时器溢出
            if( ( xListWasEmpty == pdFALSE ) && ( xNextExpireTime <= xTimeNow ) )
            {
                // 恢复调度
                ( void ) xTaskResumeAll();
                //执行相应定时器的回调函数
                // 对于需要自动重载的定时器， 更新下一次溢出时间， 插回链表
                prvProcessExpiredTimer( xNextExpireTime, xTimeNow );
            }
            else
            {
                // 当前链表没有定时器
                if( xListWasEmpty != pdFALSE )
                {
                    // 判断溢出链表上是否有定时器
                    xListWasEmpty = listLIST_IS_EMPTY( pxOverflowTimerList );
                }
                // 阻塞挂起直到 ： 下一个定时器溢出 或 新命令消息
                // 下面这个queue函数是内核专用， 调用后不会直接阻塞，但是会把任务加入到阻塞链表中
                vQueueWaitForMessageRestricted( xTimerQueue, 
                        ( xNextExpireTime - xTimeNow ), /*转换阻塞时间*/
                        xListWasEmpty );

                if( xTaskResumeAll() == pdFALSE )
                {
                    // 触发任务切换
                    portYIELD_WITHIN_API();
                }
                else
                {
                    mtCOVERAGE_TEST_MARKER();
                }
            }
        }
        else
        {
            // 恢复调度
            ( void ) xTaskResumeAll();
        }
    }
}

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