从零开始操作系统-08：计时器

news2024/11/17 23:48:27

这一节主要主要是计时器。

所需要的文件在Github：https://github.com/yongkangluo/Ubuntu20.04OS/tree/main/Files/Lec7-ExternalInterrupt

计时器：

可编程间隔计时器：PIT（Programmalbe Interval Timer）8254

使用APIC自带的Timer：
更高精度并且能对CUP单独设置；

概述而言就是：
使用两个Count来做计时：
FEE0 0380H ：Initial Count；
FEE0 0390H ：Current Count

if(ICR){
	do{
		CCR = ICR;
		while(CCR--);
		Interrput;
	} while(Timer Model)
}

计数器的行为设置：
在这里插入图片描述

手动测量频率
使用一个固定已知频率的时钟做参考：
Lapic 计时器发生中断时，经过了多少的间隔：
$F_{timer} = F_{CPU} / k\\ ICR / F_{timer} = t / F_{RTC}$
使用CPU来计算是不准确的，可能存在超频的可能。所以需要用手动测量。使用主板上的COMS来作为时间参考。

步骤如下：

安装RTC和Lapic Timer 的临时中断服务例程
配置RTC的频率（1024赫兹）
打开中断
写入ICR
PIE置位
阻塞
党LAPIC Timer触发之后，计算频率并关闭RTC
清楚临时例程

Code

void
timer_init(uint32_t frequency)
{
    timer_init_context();
    cpu_disable_interrupt();
    // 配置LAPIC中的中断寄存器; One shot, 中断号是202
    apic_write_reg(APIC_TIMER_LVT,
                   LVT_ENTRY_TIMER(APIC_TIMER_IV, LVT_TIMER_ONESHOT));
    // Time Driver设置为64
    apic_write_reg(APIC_TIMER_DCR, APIC_TIMER_DIV64);
    timer_ctx->base_frequency = 0;
    rtc_counter = 0;
    apic_timer_done = 0;
    // 安装APIC对一个的中断程序
    intr_subscribe(APIC_TIMER_IV, temp_intr_routine_apic_timer);
    intr_subscribe(RTC_TIMER_IV, temp_intr_routine_rtc_tick);
    // 开启RTC计时器
    rtc_enable_timer();    
    // 在APIC中写一个很大的常数                              
    apic_write_reg(APIC_TIMER_ICR, APIC_CALIBRATION_CONST); 
    // 开启中断
    cpu_enable_interrupt();
    wait_until(apic_timer_done);
    assert_msg(timer_ctx->base_frequency, "Fail to initialize timer (NOFREQ)");
    kprintf(KINFO "Base frequency: %u Hz\n", timer_ctx->base_frequency);
    timer_ctx->running_frequency = frequency;
    timer_ctx->tick_interval = timer_ctx->base_frequency / frequency;
    
    intr_unsubscribe(APIC_TIMER_IV, temp_intr_routine_apic_timer);
    intr_unsubscribe(RTC_TIMER_IV, temp_intr_routine_rtc_tick);
    apic_write_reg(APIC_TIMER_LVT,
                   LVT_ENTRY_TIMER(APIC_TIMER_IV, LVT_TIMER_PERIODIC));
    intr_subscribe(APIC_TIMER_IV, timer_update);
    apic_write_reg(APIC_TIMER_ICR, timer_ctx->tick_interval);
}