time_event.c

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00001 /*
00002  *  TOPPERS/JSP Kernel
00003  *      Toyohashi Open Platform for Embedded Real-Time Systems/
00004  *      Just Standard Profile Kernel
00005  * 
00006  *  Copyright (C) 2000-2003 by Embedded and Real-Time Systems Laboratory
00007  *                              Toyohashi Univ. of Technology, JAPAN
00008  * 
00009  *  上記著作権者は,以下の (1)〜(4) の条件か,Free Software Foundation 
00010  *  によって公表されている GNU General Public License の Version 2 に記
00011  *  述されている条件を満たす場合に限り,本ソフトウェア(本ソフトウェア
00012  *  を改変したものを含む.以下同じ)を使用・複製・改変・再配布(以下,
00013  *  利用と呼ぶ)することを無償で許諾する.
00014  *  (1) 本ソフトウェアをソースコードの形で利用する場合には,上記の著作
00015  *      権表示,この利用条件および下記の無保証規定が,そのままの形でソー
00016  *      スコード中に含まれていること.
00017  *  (2) 本ソフトウェアを,ライブラリ形式など,他のソフトウェア開発に使
00018  *      用できる形で再配布する場合には,再配布に伴うドキュメント(利用
00019  *      者マニュアルなど)に,上記の著作権表示,この利用条件および下記
00020  *      の無保証規定を掲載すること.
00021  *  (3) 本ソフトウェアを,機器に組み込むなど,他のソフトウェア開発に使
00022  *      用できない形で再配布する場合には,次のいずれかの条件を満たすこ
00023  *      と.
00024  *    (a) 再配布に伴うドキュメント(利用者マニュアルなど)に,上記の著
00025  *        作権表示,この利用条件および下記の無保証規定を掲載すること.
00026  *    (b) 再配布の形態を,別に定める方法によって,TOPPERSプロジェクトに
00027  *        報告すること.
00028  *  (4) 本ソフトウェアの利用により直接的または間接的に生じるいかなる損
00029  *      害からも,上記著作権者およびTOPPERSプロジェクトを免責すること.
00030  * 
00031  *  本ソフトウェアは,無保証で提供されているものである.上記著作権者お
00032  *  よびTOPPERSプロジェクトは,本ソフトウェアに関して,その適用可能性も
00033  *  含めて,いかなる保証も行わない.また,本ソフトウェアの利用により直
00034  *  接的または間接的に生じたいかなる損害に関しても,その責任を負わない.
00035  * 
00036  *  @(#) $Id: time_event.c,v 1.7 2003/06/04 01:46:16 hiro Exp $
00037  */
00038 
00039 /*
00040  *      タイムイベント管理モジュール
00041  */
00042 
00043 #include "jsp_kernel.h"
00044 #include "check.h"
00045 #include "time_event.h"
00046 
00047 /*
00048  *  タイムイベントヒープ操作マクロ
00049  */
00050 #define PARENT(index)   ((index) >> 1)          /* 親ノードを求める */
00051 #define LCHILD(index)   ((index) << 1)          /* 右の子ノードを求める */
00052 #define TMEVT_NODE(index)       (tmevt_heap[(index) - 1])
00053 
00054 /*
00055  *  イベント発生時刻比較マクロ
00056  *
00057  *  イベント発生時刻は,current_time からの相対値で比較する.すなわち,
00058  *  current_time を最小値(最も近い時刻),current_time - 1 が最大値
00059  *  (最も遠い時刻)とみなして比較する.
00060  */
00061 #define EVTTIM_LT(t1, t2) (((t1) - current_time) < ((t2) - current_time))
00062 #define EVTTIM_LE(t1, t2) (((t1) - current_time) <= ((t2) - current_time))
00063 
00064 #ifdef __tmeini
00065 
00066 /*
00067  *  システム時刻のオフセット
00068  */
00069 SYSTIM  systim_offset;
00070 
00071 /*
00072  *  現在のシステム時刻(単位: ミリ秒)
00073  *
00074  *  厳密には,前のタイムティックのシステム時刻.
00075  */
00076 SYSTIM  current_time;
00077 
00078 /*
00079  *  次のタイムティックのシステム時刻(単位: 1ミリ秒)
00080  */
00081 SYSTIM  next_time;
00082 
00083 /*
00084  *  システム時刻積算用変数(単位: 1/TIM_DENOミリ秒)
00085  */
00086 #if TIC_DENO != 1
00087 UINT    next_subtime;
00088 #endif /* TIC_DENO != 1 */
00089 
00090 /*
00091  *  タイムイベントヒープの最後の使用領域のインデックス
00092  */
00093 UINT    last_index;
00094 
00095 /*
00096  *  タイマモジュールの初期化
00097  */
00098 void
00099 tmevt_initialize()
00100 {
00101         systim_offset = 0;
00102         current_time = 0;
00103 #if TIC_DENO == 1
00104         next_time = current_time + TIC_NUME;
00105 #else /* TIC_DENO == 1 */
00106         next_subtime += TIC_NUME;
00107         next_time = current_time + next_subtime / TIC_DENO;
00108         next_subtime %= TIC_DENO;
00109 #endif /* TIC_DENO == 1 */
00110         last_index = 0;
00111 }
00112 
00113 #endif /* __tmeini */
00114 
00115 /*
00116  *  タイムイベントの挿入位置を上向きに探索
00117  *
00118  *  時刻 time に発生するタイムイベントを挿入するノードを空けるために,
00119  *  ヒープの上に向かって空ノードを移動させる.移動前の空ノードの位置を 
00120  *  index に渡すと,移動後の空ノードの位置(すなわち挿入位置)を返す.
00121  */
00122 #ifdef __tmeup
00123 
00124 UINT
00125 tmevt_up(UINT index, EVTTIM time)
00126 {
00127         UINT    parent;
00128 
00129         while (index > 1) {
00130                 /*
00131                  *  親ノードのイベント発生時刻の方が早い(または同じ)
00132                  *  ならば,index が挿入位置なのでループを抜ける.
00133                  */
00134                 parent = PARENT(index);
00135                 if (EVTTIM_LE(TMEVT_NODE(parent).time, time)) {
00136                         break;
00137                 }
00138 
00139                 /*
00140                  *  親ノードを index の位置に移動させる.
00141                  */
00142                 TMEVT_NODE(index) = TMEVT_NODE(parent);
00143                 TMEVT_NODE(index).tmevtb->index = index;
00144 
00145                 /*
00146                  *  index を親ノードの位置に更新.
00147                  */
00148                 index = parent;
00149         }
00150         return(index);
00151 }
00152 
00153 #endif /* __tmeup */
00154 
00155 /*
00156  *  タイムイベントの挿入位置を下向きに探索
00157  *
00158  *  時刻 time に発生するタイムイベントを挿入するノードを空けるために,
00159  *  ヒープの下に向かって空ノードを移動させる.移動前の空ノードの位置を 
00160  *  index に渡すと,移動後の空ノードの位置(すなわち挿入位置)を返す.
00161  */
00162 #ifdef __tmedown
00163 
00164 UINT
00165 tmevt_down(UINT index, EVTTIM time)
00166 {
00167         UINT    child;
00168 
00169         while ((child = LCHILD(index)) <= last_index) {
00170                 /*
00171                  *  左右の子ノードのイベント発生時刻を比較し,早い方の
00172                  *  子ノードの位置を child に設定する.以下の子ノード
00173                  *  は,ここで選ばれた方の子ノードのこと.
00174                  */
00175                 if (child + 1 <= last_index
00176                         && EVTTIM_LT(TMEVT_NODE(child + 1).time,
00177                                   TMEVT_NODE(child).time)) {
00178                         child = child + 1;
00179                 }
00180 
00181                 /*
00182                  *  子ノードのイベント発生時刻の方が遅い(または同じ)
00183                  *  ならば,index が挿入位置なのでループを抜ける.
00184                  */
00185                 if (EVTTIM_LE(time, TMEVT_NODE(child).time)) {
00186                         break;
00187                 }
00188 
00189                 /*
00190                  *  子ノードを index の位置に移動させる.
00191                  */
00192                 TMEVT_NODE(index) = TMEVT_NODE(child);
00193                 TMEVT_NODE(index).tmevtb->index = index;
00194 
00195                 /*
00196                  *  index を子ノードの位置に更新.
00197                  */
00198                 index = child;
00199         }
00200         return(index);
00201 }
00202 
00203 #endif /* __tmedown */
00204 
00205 /*
00206  * タイムイベントヒープへの登録
00207  *
00208  *  タイムイベントブロック tmevtb を,time で指定した時間が経過後にイ
00209  *  ベントが発生するように,タイムイベントヒープに登録する.
00210  */
00211 #ifdef __tmeins
00212 
00213 void
00214 tmevtb_insert(TMEVTB *tmevtb, EVTTIM time)
00215 {
00216         UINT    index;
00217 
00218         /*
00219          *  last_index をインクリメントし,そこから上に挿入位置を探す.
00220          */
00221         index = tmevt_up(++last_index, time);
00222 
00223         /*
00224          *  タイムイベントを index の位置に挿入する.
00225          */ 
00226         TMEVT_NODE(index).time = time;
00227         TMEVT_NODE(index).tmevtb = tmevtb;
00228         tmevtb->index = index;
00229 }
00230 
00231 #endif /* __tmeins */
00232 
00233 /*
00234  *  タイムイベントヒープからの削除
00235  */
00236 #ifdef __tmedel
00237 
00238 void
00239 tmevtb_delete(TMEVTB *tmevtb)
00240 {
00241         UINT    index = tmevtb->index;
00242         UINT    parent;
00243         EVTTIM  event_time = TMEVT_NODE(last_index).time;
00244 
00245         /*
00246          *  削除によりタイムイベントヒープが空になる場合は何もしない.
00247          */
00248         if (--last_index == 0) {
00249                 return;
00250         }
00251 
00252         /*
00253          *  削除したノードの位置に最後のノード(last_index + 1 の位置
00254          *  のノード)を挿入し,それを適切な位置へ移動させる.実際には,
00255          *  最後のノードを実際に挿入するのではなく,削除したノードの位
00256          *  置が空ノードになるので,最後のノードを挿入すべき位置へ向け
00257          *  て空ノードを移動させる.
00258          *  最後のノードのイベント発生時刻が,削除したノードの親ノード
00259          *  のイベント発生時刻より前の場合には,上に向かって挿入位置を
00260          *  探す.そうでない場合には,下に向かって探す.
00261          */
00262         if (index > 1 && EVTTIM_LT(event_time,
00263                                 TMEVT_NODE(parent = PARENT(index)).time)) {
00264                 /*
00265                  *  親ノードを index の位置に移動させる.
00266                  */
00267                 TMEVT_NODE(index) = TMEVT_NODE(parent);
00268                 TMEVT_NODE(index).tmevtb->index = index;
00269 
00270                 /*
00271                  *  削除したノードの親ノードから上に向かって挿入位置を
00272                  *  探す.
00273                  */
00274                 index = tmevt_up(parent, event_time);
00275         }
00276         else {
00277                 /*
00278                  *  削除したノードから下に向かって挿入位置を探す.
00279                  */
00280                 index = tmevt_down(index, event_time);
00281         }
00282 
00283         /*
00284          *  最後のノードを index の位置に挿入する.
00285          */ 
00286         TMEVT_NODE(index) = TMEVT_NODE(last_index + 1);
00287         TMEVT_NODE(index).tmevtb->index = index;
00288 }
00289 
00290 #endif /* __tmedel */
00291 
00292 /*
00293  *  タイムイベントヒープの先頭のノードの削除
00294  */
00295 Inline void
00296 tmevtb_delete_top()
00297 {
00298         UINT    index;
00299         EVTTIM  event_time = TMEVT_NODE(last_index).time;
00300 
00301         /*
00302          *  削除によりタイムイベントヒープが空になる場合は何もしない.
00303          */
00304         if (--last_index == 0) {
00305                 return;
00306         }
00307 
00308         /*
00309          *  ルートノードに最後のノード(last_index + 1 の位置のノード)
00310          *  を挿入し,それを適切な位置へ移動させる.実際には,最後のノー
00311          *  ドを実際に挿入するのではなく,ルートノードが空ノードになる
00312          *  ので,最後のノードを挿入すべき位置へ向けて空ノードを移動さ
00313          *  せる.
00314          */
00315         index = tmevt_down(1, event_time);
00316 
00317         /*
00318          *  最後のノードを index の位置に挿入する.
00319          */ 
00320         TMEVT_NODE(index) = TMEVT_NODE(last_index + 1);
00321         TMEVT_NODE(index).tmevtb->index = index;
00322 }
00323 
00324 /*
00325  *  タイムティックの供給
00326  *
00327  *  TIC_NUME < TIC_DENO の時は,除算を使わずに時刻の更新ができるが,ソー
00328  *  スコードを読みやすくにするために #if の多用を避けている.
00329  */
00330 #ifdef __isig_tim
00331 
00332 SYSCALL ER
00333 isig_tim()
00334 {
00335         TMEVTB  *tmevtb;
00336         ER      ercd;
00337 
00338         LOG_ISIG_TIM_ENTER();
00339         CHECK_INTCTX_UNL();
00340         i_lock_cpu();
00341 
00342         /*
00343          *  next_time よりイベント発生時刻の早い(または同じ)タイムイ
00344          *  ベントを,タイムイベントヒープから削除し,コールバック関数
00345          *  を呼び出す.
00346          */
00347         while (last_index > 0 && EVTTIM_LE(TMEVT_NODE(1).time, next_time)) {
00348                 tmevtb = TMEVT_NODE(1).tmevtb;
00349                 tmevtb_delete_top();
00350                 (*(tmevtb->callback))(tmevtb->arg);
00351 
00352                 /*
00353                  *  ここで優先度の高い割込みを受け付ける.
00354                  */
00355                 i_unlock_cpu();
00356                 i_lock_cpu();
00357         }
00358 
00359         /*
00360          *  current_time を更新する.
00361          */
00362         current_time = next_time;
00363 
00364         /*
00365          *  next_time,next_subtime を更新する.
00366          */
00367 #if TIC_DENO == 1
00368         next_time = current_time + TIC_NUME;
00369 #else /* TIC_DENO == 1 */
00370         next_subtime += TIC_NUME;
00371         next_time = current_time + next_subtime / TIC_DENO;
00372         next_subtime %= TIC_DENO;
00373 #endif /* TIC_DENO == 1 */
00374 
00375         ercd = E_OK;
00376         i_unlock_cpu();
00377 
00378     exit:
00379         LOG_ISIG_TIM_LEAVE(ercd);
00380         return(ercd);
00381 }
00382 
00383 #endif /* __isig_tim */
00384 

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