1、概述
　　軟件定時器是一種軟件措施，通過它可以使一項特定的任務在給定的時間段后被執行。軟件定時器廣泛地應用于內核設計和應用程序設計中，例如，一個進程使用軟件定時器等待其他的進程完成特定的動作，以使任務間的操作同步等，因此，對軟件定時器的高效實現對提升系統的響應效率是至關重要的。
　　作為一種基礎的軟件措施，μC/OS-II［1］的 V2.86版本中增加了對軟件定時器的支持。使用μC/OS-II提供的軟件定時器，應用程序可以方便地完成特定的定時任務。本文對μC/OS-II的軟件定時器的實現機制進行簡要分析，然后提出了對μC/OS-II的軟件定時器的實現進行改進的方法。
　　2、μC/OS-II軟件定時器的實現機制及算法分析
　　2.1 μC/OS-II軟件定時器的核心數據結構
　　μC/OS-II實現軟件定時器的核心數據結構是 OS_TMR，其定義如下：
　　typedef struct os_tmr {
　　INT8U OSTmrType; /*應該設置為OS_TMR_TYPE*/
　　OS_TMR_CALLBACK OSTmrCallback; /*指定時間到達時要執行的回調函數*/
　　void *OSTmrCallbackArg; /*傳遞給回調函數的參數*/
　　void *OSTmrNext; /*軟件定時器鏈表管理指針*/
　　void *OSTmrPrev;
　　INT32U OSTmrMatch; /*當OSTmrTime == OSTmrMatch 時表示定時器時間到*/
　　INT32U OSTmrDly; /*對于周期性定時器，再次啟動定時器前的延時時間*/
　　INT32U OSTmrPeriod; /*對于周期性定時器，時鐘周期的長度*/
　　INT8U OSTmrOpt; /*選項 （如 OS_TMR_OPT_xxx 等） */
　　INT8U OSTmrState; /*定時器的狀態*/
　　} OS_TMR;
　　每個 OS_TMR結構的實例定義了一個軟件定時器，多個軟件定時器通過結構中的 OSTmrNext和 OSTmrPrev構成一個定時器雙向鏈表。
　　為了提高對軟件定時器的管理效率，μC/OS-II引入了“定時器輪”數據結構，所謂定時器輪，是將定時器實例中的 OSTmrMatch域的值參照某一個預先設計的數（稱為輪數）進行求余運算，并根據求余結果將定時器進行分組以改善對到期定時器的命中率。定時器輪數缺省配置如下：
　　typedef struct os_tmr_wheel {
　　OS_TMR *OSTmrFirst; /*指向第一定時器的指針*/
　　INT16U OSTmrEntries; /*該定時器輪中的定時器項數*/
　　} OS_TMR_WHEEL;
　　缺省配置下，μC/OS-II 定義的輪數為8，因此，μC/OS-II 的定時器輪為如下的一個數組：
　　OS_TMR_WHEEL OSTmrWheelTbl［8］;
　　例如，在某一個特定的時刻，此處假設時刻5，系統中有定時時間為2ticks、4ticks、5ticks、32ticks、161ticks、357ticks的軟件定時器，那么，這些定時器將在時鐘滴答分別為7、9、10、37、166、362時到期，則此時系統的定時器輪的實例如圖 1所示：
　　
　　2.2 μC/OS-II軟件定時器的處理算法分析
　　μC/OS-II對定時器的超時處理在一個稱為“uC/OS-II Tmr”的任務中進行，該任務是通過信號量 OSTmrSemSignal來激活。基于以上定義的定時器輪，μC/OS-II對定時器的處理算法如下：
　　static void OSTmr_Task （void *p_arg）
　　{
　　for（;;）
　　{
　　等待OSTmrSemSignal 信號量并獲得OSTmrWheelTbl 的訪問權；
　　STmrTime = OSTmrTime+1，并對8 求余后得到對應的定時器輪項索引index;
　　for OSTmrWheelTbl［index］定時器輪中的每一個定時器ptmr，do
　　{
　　if （OSTmrTime == ptmr-》OSTmrMatch） {
　　執行ptmr 軟件定時器中的回調函數；
　　對于單次定時器，從定時器輪中刪除該時鐘；
　　對于周期性定時器，則重置該定時器的OSTmrMatch 值；
　　}
　　}
　　釋放對OSTmrWheelTbl 的訪問權；
　　}
　　}
　　2.3 μC/OS-II的定時器處理算法的效率分析 采用上面的例子，對μC/OS-II的定時器處理算法效率進行一個簡單的分析：在下一次時鐘滴答，也就是時鐘滴答 6時，沒有定時器到期，而 for循環必須對每個時鐘進行檢查，類似的情況還發生在自時鐘到達 10以后的多個檢查中。根據系統中的定時器的數量，這種無謂的檢查將占用大量的 CPU時間。