4.9 软件定时器

基本概念

硬件定时器受硬件的限制，数量上不足以满足用户的实际需求，因此为了满足用户需求，提供更多的定时器，Huawei LiteOS操作系统提供软件定时器功能。

软件定时器扩展了定时器的数量，允许创建更多的定时业务。

软件定时器功能上支持：

静态裁剪：能通过宏关闭软件定时器功能。
软件定时器启动。
软件定时器停止。
软件定时器删除。
软件定时器剩余Tick数获取

运作机制

软件定时器是系统资源，在模块初始化的时候已经分配了一块连续的内存，系统支持的最大定时器个数由los_config.h中的LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT宏配置。

软件定时器使用了系统的一个队列和一个任务资源，软件定时器的触发遵循队列规则，先进先出。定时时间短的定时器总是比定时时间长的靠近队列头，满足优先被触发的准则。

软件定时器以Tick为基本计时单位，当用户创建并启动一个软件定时器时，Huawei LiteOS会根据当前系统Tick时间及用户设置的定时间隔确定该定时器的到期Tick时间，并将该定时器控制结构挂入计时全局链表。

当Tick中断到来时，在Tick中断处理函数中扫描软件定时器的计时全局链表，看是否有定时器超时，若有则将超时的定时器记录下来。

Tick中断处理函数结束后，软件定时器任务（优先级为最高）被唤醒，在该任务中调用之前记录下来的定时器的超时回调函数。

定时器状态

OS_SWTMR_STATUS_UNUSED（未使用）

系统在定时器模块初始化的时候将系统中所有定时器资源初始化成该状态。

OS_SWTMR_STATUS_CREATED（创建未启动/停止）

在未使用状态下调用LOS_SwtmrCreate接口或者启动后调用LOS_SwtmrStop接口后，定时器将变成该状态。

OS_SWTMR_STATUS_TICKING（计数）

定时器模式

Huawei LiteOS的软件定时器提供二类定时器机制：

第一类是单次触发定时器，这类定时器在启动后只会触发一次定时器事件，然后定时器自动删除。
第二类是周期触发定时器，这类定时器会周期性的触发定时器事件，直到用户手动地停止定时器，否则将永远持续执行下去。

使用场景

创建一个单次触发的定时器，超时后执行用户自定义的回调函数。
创建一个周期性触发的定时器，超时后执行用户自定义的回调函数。

功能

Huawei LiteOS系统中的软件定时器模块为用户提供下面几种功能，下面具体的API详见软件定时器对外接口手册。

开发流程

软件定时器的典型开发流程：

配置软件定时器。
- 确认配置项LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR和LOSCFG_BASE_IPC_QUEUE为YES打开状态；
- 配置LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR_LIMIT最大支持的软件定时器数；
创建定时器LOS_SwtmrCreate。
- 创建一个指定计时时长、指定超时处理函数、指定触发模式的软件定时器；
- 返回函数运行结果，成功或失败；
启动定时器LOS_SwtmrStart。
获得软件定时器剩余Tick数LOS_SwtmrTimeGet。
删除定时器LOS_SwtmrDelete。

软件定时器错误码

对软件定时器存在失败可能性的操作，包括创建、删除、暂停、重启定时器等等，均需要返回对应的错误码，以便快速定位错误原因。

序号	定义	实际数值	描述	参考解决方案
1	LOS_ERRNO_SWTMR_PTR_NULL	0x02000300	软件定时器回调函数为空	定义软件定时器回调函数
2	LOS_ERRNO_SWTMR_INTERVAL_NOT_SUITED	0x02000301	软件定时器间隔时间为0	重新定义间隔时间
3	LOS_ERRNO_SWTMR_MODE_INVALID	0x02000302	不正确的软件定时器模式	确认软件定时器模式，范围为[0,2]
4	LOS_ERRNO_SWTMR_RET_PTR_NULL	0x02000303	软件定时器ID指针入参为NULL	定义ID变量，传入指针
5	LOS_ERRNO_SWTMR_MAXSIZE	0x02000304	软件定时器个数超过最大值	重新定义软件定时器最大个数，或者等待一个软件定时器释放资源
6	LOS_ERRNO_SWTMR_ID_INVALID	0x02000305	不正确的软件定时器ID入参	确保入参合法
7	LOS_ERRNO_SWTMR_NOT_CREATED	0x02000306	软件定时器未创建	创建软件定时器
8	LOS_ERRNO_SWTMR_NO_MEMORY	0x02000307	软件定时器链表创建内存不足	申请一块足够大的内存供软件定时器使用
9	LOS_ERRNO_SWTMR_MAXSIZE_INVALID	0x02000308	不正确的软件定时器个数最大值	重新定义该值
10	LOS_ERRNO_SWTMR_HWI_ACTIVE	0x02000309	在中断中使用定时器	修改源代码确保不在中断中使用
11	LOS_ERRNO_SWTMR_HANDLER_POOL_NO_MEM	0x0200030a	membox内存不足	扩大内存
12	LOS_ERRNO_SWTMR_QUEUE_CREATE_FAILED	0x0200030b	软件定时器队列创建失败	检查用以创建队列的内存是否足够
13	LOS_ERRNO_SWTMR_TASK_CREATE_FAILED	0x0200030c	软件定时器任务创建失败	检查用以创建软件定时器任务的内存是否足够并重新创建
14	LOS_ERRNO_SWTMR_NOT_STARTED	0x0200030d	未启动软件定时器	启动软件定时器
15	LOS_ERRNO_SWTMR_STATUS_INVALID	0x0200030e	不正确的软件定时器状态	检查确认软件定时器状态
16	LOS_ERRNO_SWTMR_SORTLIST_NULL	null	暂无	该错误码暂不使用
17	LOS_ERRNO_SWTMR_TICK_PTR_NULL	0x02000310	用以获取软件定时器超时tick数的入参指针为NULL	创建一个有效的变量

错误码定义：错误码是一个32位的存储单元，31~24位表示错误等级，23~16位表示错误码标志，15~8位代表错误码所属模块，7~0位表示错误码序号，如下

例如：

软件定时器的回调函数中不要做过多操作，不要使用可能引起任务挂起或者阻塞的接口或操作。
软件定时器使用了系统的一个队列和一个任务资源，软件定时器任务的优先级设定为0，且不允许修改。
系统可配置的软件定时器资源个数是指：整个系统可使用的软件定时器资源总个数，而并非是用户可使用的软件定时器资源个数。例如：系统软件定时器多占用一个软件定时器资源数，那么用户能使用的软件定时器资源就会减少一个。
创建单次软件定时器，该定时器超时执行完回调函数后，系统会自动删除该软件定时器，并回收资源。

实例描述

在下面的例子中，演示如下功能：

软件定时器创建、启动、删除、暂停、重启操作。
单次软件定时器，周期软件定时器使用方法。

编程示例

前提条件：

在los_config.h中，将LOSCFG_BASE_CORE_SWTMR配置项打开。
配置好OS_SWTMR_HANDLE_QUEUE_SIZE软件定时器队列最大长度。

代码实现如下：

结果验证

得到的结果为：

4.9.软件定时器