《30天自制操作系统》学习笔记——第十二天

        好的，来进入今天的新内容吧！

                                                   

       今天的内容是定时器。什么是定时器呢？就从功能上来说，其实很简单，就好像微波炉一样，你设定一个时间，然后从现在开始计时，到那个时间的时候提醒你。那我们要这样的功能干什么呢？可以实现鼠标的光标闪烁。有没有高级一点的？有，而且至关重要，在后面会讲到，那就是多任务。多任务的原理就是把时间分成一个个小小的时间片，这个具体以后再讲。所以知道了这个，我们就会发现定时器很重要。

       要在电脑中管理定时器，其实就是对PIT的设定。PIT是“Proguramable Interval Timer”，可编程的间隔型定时器。PIT连着IRQ0，设定的时间超时了以后，就会触发中断。等一下，好像在学汇编的时候也有一个关于时间的芯片，对，那就是CMOS RAM。其实那个是用来记录实时时钟的，跟这个定时器不太一样。区别就好像你家的钟表和秒表的区别。CMOS的端口地址为70h地址端口，71h数据端口。这里我们用到的芯片是8254。书上没有讲太仔细。我们在这里补充一点关于8254的内容，因为这学期单片机的学习也会有学到：

                        

       资料来自百度文库：点击打开链接

       控制字如下：

                                

        所以往43h端口写入34h就是计数器00，长度为先低后高两个字节，以方式2进行二进制计数。

        往40h端口写入的是中断周期，此处写入的数值指的是多少个时钟周期。由于芯片时钟频率已知，是1193.18KHZ，那么中断频率就是时钟频率/设定的数。当设定数是11932时，中断频率为100HZ，即中断周期为10ms。

       具体的关于8254芯片的内容讲到这里，以后再用到的话可以参考刚才链接上的ppt，讲的很清楚了已经。

设定完之后，每过10ms，IRQ0就会发来一个中断请求。

       接下来就该编写中断处理程序了。也就是inthandler20（int  *esp）。一开始的中断处理程序，我们是这样处理的，设一个timeout，也就是要设定的超时时间。比如我们想要设10秒，那就应该在此处设为1000（*10ms）。然后每次中断请求来以后，timeout--，然后判断是否已经为0，若是0，则已经超时，向fifo里发送超时的标志数据data。

       顺利实现！接下来设定多个定时器。一开始作者给每个定时器分配一个独立的fifo，但这样速度很慢，而且判断的语句显得非常复杂，于是作者马上做了改动，将fifo归到一起，不同的定时器，由标志数据data不一样来判断是哪个定时器超时。为了再次加快中断处理，作者引入了count。把设定时间用timeout表示，count从零开始，每次中断，count++。把减法换成加法，节省了时间。继续加快中断处理，原来每有一个时钟超时都需要执行500次判断，现在引入next，即下一个要来的时刻。每次超时后，也做一个循环判断，确定next。

       为了进一步提高中断处理的速度，作者引入了类似图层管理信息的定时器管理信息：TIMERCTL。其中，int using 代表现有的时钟的个数，这样就可以不再循环500次。这里时钟的管理结构，还是队列型的。在下一讲，会把这种结构做成链表型的，为什么要做成链表呢？咱们明天再叙！