【STM32】每天了解RTT多一点（3）——Systick里都干了些啥

发布于 2018-05-15 14:13:39 浏览：4521 订阅该版

有初学者问道（其实是群那个最勤奋提问的家伙，每天10个问题以上 :L ）：
1）Systick常常作为操作系统的心跳，那么RTT在systick中断中都干了些什么事情呢？
2）创建线程时，线程的时间片设置成多大合适呢？

以上两个问题，可以一并在systick Hander函数中去寻找答案。

RTT的SysTick_Handler位于board.C中，每当触发systick中断则会调用该函数。以下为源码：
```c
void SysTick_Handler(void)
{
    /* enter interrupt */
    rt_interrupt_enter();
    /* tick for HAL Library */
    HAL_IncTick();

rt_tick_increase();

/* leave interrupt */
    rt_interrupt_leave();
}
```

那么可以看到，systick总共干了2件事情：
1）提供HAL库的心跳
2）提供RTT的心跳

HAL心跳跟支持HAL库相关，我们可以不用理会他，我们将  `rt_tick_increase()`展开一下：
```c
void rt_tick_increase(void)
{
    struct rt_thread *thread;

/* increase the global tick */
    ++ rt_tick;

/* check time slice */
    thread = rt_thread_self();

-- thread->remaining_tick;
    if (thread->remaining_tick == 0)
    {
        /* change to initialized tick */
        thread->remaining_tick = thread->init_tick;

/* yield */
        rt_thread_yield();
    }

/* check timer */
    rt_timer_check();
}
```

上述代码中，RTT又干了2件事情，第一件事情是判断当前线程的时间片是否耗尽（等于零），如果耗尽则重置时间片，并且强制当前线程让出，调用yield函数。
第二件事情则是检查所有定时器。我们先看看线程如何让出的。

yield函数是一个几乎所有操作系统都会提供的调度API，他的执行过程如下：
1）获取当前线程
2）如果当前线程已经就绪，则先将其从线程链表（thread->tlist）移除，并且将该线程放到线程链表尾端。
3）执行系统调度

RTT的所有线程采用的是一个链表容器的结构，假设一共有32个优先级，那么就至少存在32个线程链表。每个线程链表上，存放着若干个优先级相同的线程。每次创建完线程执行 rt_thread_startup函数的时候，会将新创建的线程加入线程链表（通过rt_thread_resume）。

每次系统调度的时候，会先找到优先级最高的那个线程链表，然后去执行链表第一个线程。

因此如果设置两个相同优先级的线程，时间片为n。如果第一个创建的线程不释放运行权，则必须等到n个systick后自动释放，让第二个创建的线程运行。
但是如果线程适用了释放API例如rt_delay之类的，无论时间片设置多大都无所谓。但是有一个问题就是如果使用了delay释放，线程的时间片不会自动复位。

`rt_timer_check()`是检查所有的定时器，如果定时器超时则会执行timeout回调函数。
每个线程在创建的时候，会同时创建一个定时器，并且指定rt_thread_timeout为回调函数。每当线程使用rt_thread_delay函数，会启动这个线程的定时器，并且将定时器加入到定时器列表里。

因此假设某个线程使用rt_thread_delay（100），则先将该线程从线程链表中删除，这样系统调度就不会执行这个线程，然后每个systick中扫描一下这个线程定时器超时没有，这样在100个tick之后发现超时，并且执行rt_thread_timeout函数，这个函数会将该线程加入到线程链表中去，再进行系统调度，至此，线程能够在适当时机恢复运行。