RT-Thread 时钟管理

时钟管理

时钟是非常重要的概念，和朋友出去游玩需要约定时间，完成任务也需要花费时间，生活离不开时间。
操作系统也一样，需要通过时间来规范其任务的执行，操作系统中最小的时间单位是时钟节拍（OS Tick）。

时钟节拍

任何操作系统都需要提供一个时钟节拍，以供系统处理所有和时间有关的事件，如线程的延时、线程的时间片轮转调度以及定时器超时等。

时钟节拍是特定的周期性中断，这个中断可以看做是系统心跳，中断之间的时间间隔取决于不同的应用，一般是1ms-100ms，时钟节拍率越快，系统的实时响应越快，但是系统的额外开销就越大，从系统启动开始计数的时钟节拍数称为系统时间。

时钟节拍的实现方式

时钟节拍由配置为中断触发模式的硬件定时器产生，当中断到来时，将调用一次。

void SysTick_Handler(void)
{
	/* 进入中断 */
    rt_interrupt_enter();
    ……
    rt_tick_increase();
    /* 退出中断 */
    rt_interrupt_leave();
}

定时器管理

定时器，是指从指定的时刻开始，经过一定的指定时间后触发一个事件，例如定个时间提醒第二天能够按时起床。

定时器有硬件定时器和软件定时器之分：

1. 硬件定时器是芯片本身提供的定时功能。一般由外部晶振提供给芯片输入时钟，芯片向软件模块提供一组配置寄存器，接受控制输入，到达设定时间值后芯片中断控制器产生时钟中断。硬件定时器的精度一般很高，可以达到纳秒级别，并且是中断触发方式。
2. 软件定时器是由操作系统提供的一类系统接口，它构建在硬件定时器基础之上，使系统能够提供不受数目限制的定时器服务。

操作系统提供的软件定时器，以时钟节拍为长度，定时数值必须是OS Tick的整数倍，例如一个 OS Tick 是 10ms，那么上层软件定时器只能是 10ms，20ms，100ms 等，而不能定时为 15ms。RT-Thread 的定时器也基于系统的节拍，提供了基于节拍整数倍的定时能力。