摘要：為了有效管理時鐘節(jié)拍并確保系統(tǒng)的實時性，μC／OS—III不僅增加了一個專門的系統(tǒng)任務來管理時鐘節(jié)拍，而且采用哈希散列表機制來進一步減少時鐘節(jié)拍處理過程所花費的時間。本文討論μC／OS—II在時鐘節(jié)拍管理方面的不足，并介紹μC／OS—III中的高效時鐘節(jié)拍管理機制。
關鍵詞：μC／OS—III；時鐘節(jié)拍管理；哈希散列表

引言
在嵌入式實時操作系統(tǒng)(RTOS)中，任務可通過調用延時函數(比如μC／OS中的OSTimeDly()函數)將自己延時掛起一段時間。任務在延時的過程中會釋放CPU使用權，也就是說，延時的任務不占用寶貴的CPU資源。延時的任務由時鐘節(jié)拍服務跟蹤管理。當任務延時結束并準備運行時，時鐘節(jié)拍服務會使該任務恢復運行。時鐘節(jié)拍服務定期運行，其運行由周期的時鐘節(jié)拍中斷觸發(fā)，而時鐘節(jié)拍中斷可由硬件定時器產生。
在μC／OS—III中，時鐘節(jié)拍服務是在時鐘節(jié)拍中斷服務程序中完成的，每次時鐘節(jié)拍服務都會遍歷整個任務鏈表，遞減所有延時任務的延時計數器。當任務數目較多時，時鐘節(jié)拍服務處理時間很長，會造成中斷延遲時間和任務延遲時間都變得很長，影響系統(tǒng)的實時性。
在μC／OS—III中，時鐘節(jié)拍服務不再在時鐘節(jié)拍中斷服務程序中完成，而是放到一個時鐘節(jié)拍任務中完成。而且，通過采用啥希散列表機制來管理延時任務，每次時鐘節(jié)拍服務只需要處理極少數的延時任務，從而大大減少了時鐘節(jié)拍服務花費的時間，提高了系統(tǒng)的實時性。
另外，在μC／OS系列RTOS中，時鐘節(jié)拍服務除了會跟蹤延時的任務，還會跟蹤那些指定了超時時限的等待任務。也就是說，當指定的超時時限結束時，即使任務等待的事件沒有發(fā)生，時鐘節(jié)拍服務也會使該任務恢復運行。

1 μC／OS—II中的時鐘節(jié)拍管理機制
在μC／OS—II中，每次時鐘節(jié)拍服務都會遍歷整個任務鏈表，依次處理各個任務。如果當前處理的任務的延時計數為0，那么跳過該任務，繼續(xù)處理下一個任務；否則，把當前任務的延時計數減1，然后，判斷減1后的延時計數是否為0。如果為0，表示任務延時結束了或等待超時了。由于μC／OS-Ⅱ允許其他任務調用OSTaskSuspend()函數強制掛起正在延時的任務，在這種情況下，不僅需要等到任務延時結束，還需要由其他任務調用OSTaskResume()函數解除該任務的強制掛起狀態(tài)，該任務才能進入就緒態(tài)。因此，在延時計數遞減為0的時候，還需要判斷任務是否被強制掛起。只有任務沒有被強制掛起，才能使該任務進入就緒態(tài)；否則，把延時計數設置為1，保持任務的延時狀態(tài)。μC／OS—II時鐘節(jié)拍服務函數的主要代碼和注釋如下：