1.浅析linux 内核 高精度定时器（hrtimer）实现机制（二）
2.ARM cpu性能测试总结
3.UEFI开发探索15 – 图形模式下文字显示
4.Android音视频十二使用OpenSLES和AudioTrack进行播放PCM
5.已知8051单片机的系统fosc=12MHz,用T1 定时,试编程由P1.2 和P1.3 引脚分别输出周期为2ms 和500μs 的方波
6.Linux时间子系统之：时钟源

浅析linux 内核 高精度定时器（hrtimer）实现机制（二）

       分析linux内核高精度定时器(hrtimer)的实现机制时，首先介绍的源码是定时器的迁移过程switch_hrtimer_base。该函数会尝试选择一个新的系统hrtimer_cpu_base结构体，用于定时器的源码激活。get_target_base函数被用于挑选新的系统迁移位置，这个函数的源码easyui系统源码代码与分析低分辨率定时器层时的定时器迁移概念相似。timers_migration_enabled变量在切换到NO_HZ模式时变为True，系统退出NO_HZ模式时变为False，源码用于判断是系统否可以进行迁移。只有在切换到NO_HZ模式且定时器未绑定到特定CPU的源码情况下，才会进行迁移选择。系统get_nohz_timer_target函数会判断当前CPU是源码否处于空闲状态，如果不是系统，则返回当前CPU编号，源码如果是系统空闲，则会找到最近一个忙碌的处理器并返回其编号。所有条件不满足时，会直接返回传入的hrtimer_cpu_base结构体指针。

       接下来分析hrtimer_callback_running函数，用于检查要迁移的定时器是否正是当前正在处理的定时器。hrtimer_check_target函数则用于检查定时器的到期时间是否早于要迁移到的CPU上即将到期的时间。如果高分辨率定时器的到期时间比目标CPU上的所有定时器到期时间还要早，并且目标CPU不是当前CPU，那么激活目标CPU会涉及到通知该CPU重新编程定时器，这通常不如直接在当前CPU上激活定时器来得简单。因此，如果迁移操作与实际激活操作没有关系，即使从get_target_base函数获得的base与定时器中指定的base相同，迁移操作也会进行。

       在迁移过程中，内核会临时将定时器的fiddler网页源码hrtimer_clock_base结构体变量设置为全局变量migration_base的指针。这个全局变量仅用于在获得定时器所属CPU的hrtimer_cpu_base结构体变量时，通过判断base变量是否等于migration_base的指针来判断定时器是否正在迁移。这样的设计可以在未正式加锁之前过滤掉很多情况，从而提高速度。

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       在低精度模式下，高分辨率定时器层通过普通（低分辨率）定时器层驱动。当Tick到来时，其处理函数会调用hrtimer_run_queues函数通知高分辨率定时器层。每次调用该函数时，都会判断是否可以切换到高精度模式。如果可以切换，会调用hrtimer_switch_to_hres完成切换并退出。如果不需要切换，则从时间维护层获得当前时间和各种偏移值，并设置到所有的hrtimer_clock_base结构体中。如果当前时间不早于softirq_expires_next变量的值，表示“软”定时器已到期，需要激活软中断处理程序。在软中断处理程序中，首先调用hrtimer_update_base函数更新当前时间，并在适当时候执行，处理到期的“软”定时器。该处理程序会遍历所有指定类型（“软”或“硬”）的到期定时器，判断定时器的psd网页源码“软”到期时间是否已到，处理到期定时器，并循环取下一个要到期的定时器。最后，会调用hrtimer_reprogram函数对底层定时事件设备进行重编程。

       在高精度模式下，周期处理函数hrtimer_interrupt在定时事件设备到期后调用。处理过程包括激活HRTIMER_SOFTIRQ软中断处理程序，处理所有“软”定时器，并对底层定时事件设备进行重编程。重编程确保设备在到期后能正确触发中断，同时避免在一次中断中处理过多定时器，以防止超时。通过查找和设置到期时间时使用“硬”到期时间，而在处理定时器时使用“软”到期时间，内核能尽量减少中断调用，提高性能。

       低精度模式切换到高精度模式的hrtimer_switch_to_hres函数通过调用tick_init_highres函数实现切换，将定时事件设备切换到单次触发模式，并设置中断处理函数为hrtimer_interrupt。一旦完成切换，底层定时事件设备将始终工作在单次触发模式。切换成功后，必须找到最近到期的定时器，并用其到期事件对定时事件设备进行重编程，确保设备能正确响应到期。

       在高精度模式下，中断处理程序通过直接调用__hrtimer_run_queues函数处理所有“硬”定时器，并激活HRTIMER_SOFTIRQ软中断处理程序来处理所有“软”定时器。在高精度模式下，底层定时事件设备始终处于单次触发模式，多重搜索源码因此在到期后必须进行重编程。如果编程失败，重试三次后，适当延迟到期事件后再次尝试编程，并强制执行。

       使用实例展示了高精度定时器在实际应用中的精度，时间戳显示其定时精度可达到ms级别。

ARM cpu性能测试总结

       ARM CPU性能测试总结：

       ARM处理器性能的评估通常通过两个关键工具：DMIPS（Dhrystone Million Instructions Per Second）和CoreMark。DMIPS是通过Dhrystone基准测试衡量系统每秒钟执行的Dhrystone指令数量，转化为DMIPS后便于比较。然而，DMIPS只是理论上的性能指标，实际应用性能还需考虑架构、缓存等因素。在Linux上，可通过下载Dhrystone源码并调整Makefile（如使用O3优化，设置HZ值）进行测试，最终结果以DMIPS/MHz表示。

       CoreMark则是针对嵌入式应用的性能测试，它关注处理器在执行典型工作负载（如算术、内存操作等）时的迭代次数。CoreMark结果越高，表明处理器性能越好，同时还能提供功耗数据。在GitHub上获取源代码后，通过修改makefile编译并执行，结果以Iterations/Sec（每秒迭代次数）/MHz表示。

       另外，Stream测试用于测量内存带宽，对CPU计算能力需求较小，jdka源码下载但对内存带宽压力大。Stream测试包含四个基本功能，如Copy、Scale等，通过修改makefile进行多线程测试，结果反映了内存带宽的性能。

UEFI开发探索 – 图形模式下文字显示

       UEFI中利用HII（Human Interface Infrastructure）进行图形界面的文字显示，是一种处理方式。然而，作者之前在进行开发时，没有深入研究这一方法。在项目中，作者采用的是自定义方法，比如在测试样卡界面的实现中，英文和汉字的显示并非通过HII，而是通过Foxdisk中的显示方法，这方法简单直接，将汉字和英文字符看作一个个字模，使用画点函数进行绘制。

       HII的使用方式可能不那么直观，作者在面临时间紧迫的开发任务时，决定采用Foxdisk中的显示方法，因为这方法可以快速实现所需功能。对于汉字和英文字符的显示，作者使用了8×像素的英文字符，直接拷贝到程序中编译，而对于汉字，作者编写了一个工具程序来提取字模，这个工具程序只能在位dos下运行，通常在位winxp的cmd环境中使用，理论上在win7 位环境也应该可以运行，因为它主要处理文件内容，并未涉及硬件相关代码，使用Borland C++ 3.1编译。

       为了适配不同操作系统和环境，作者近期考虑使用Python重写这些工具软件，以方便在位操作系统下直接运行。尽管作者对这项目持开放态度，但是否会实际进行还未能确定。

       作者使用的工具程序主要包括DistillHZ和DisTillLOGO。DistillHZ可以自动生成UEFI程序所需字符串的字模文件，并转换为UEFI程序可使用的格式，而DisTillLOGO则直接从Foxdisk的工具程序中拿来使用，但Logo的提取功能还需手动调整大小，并未完全考虑各种情况，如bmp文件的对齐问题等。

       在显示汉字方面，作者采用与Foxdisk中相似的原理和方法，通过DistillHZ提取汉字字模和字符串，然后将字模文件复制到Font.c中，与Font.h中的数据结构和显示函数结合使用，以实现汉字的显示。对于Logo的显示，作者采用从色bmp图中提取像素点，然后逐点显示的简单方法。

       最终，UEFI程序的显示效果良好，通过代码列表可以看到，其中的源代码名称与Foxdisk中的保持一致，汉字显示函数以及各种图形的显示函数与Foxdisk中的实现完全相同，因此，Foxdisk中的某些有趣效果，如渐隐和透明效果等，也可以直接应用于UEFI中。

Android音视频十二使用OpenSLES和AudioTrack进行播放PCM

       Android中播放PCM数据的两种方法：AudioTrack和OpenSLES。AudioTrack适用于本地播放pcm文件或解码音频流，API简单，适用于场景较为固定；OpenSLES则常用于音频/视频播放器，利用c层直接调用API，减少java-jni反射开销，功能更强大，适合动态处理和复杂播放场景。

       AudioTrack的步骤包括：指定采样率（如Hz），声道数（单/双声道）和采样位数（/8位）创建AudioTrack。若数据参数变化，需销毁重建。write方法用于写入pcm数据，同步操作，需在播放前调用play()。播放进度管理需自行处理。

       OpenSLES则需先链接系统so库，创建引擎和混音器。配置音频信息后，创建播放器，设置状态，通过回调函数不断注入音频数据。音量和声道控制通过相应的接口实现，提供了更精细的控制选项。完整的源码可以在这里查看。

已知单片机的fosc=MHz,用T1 定时,试编程由P1.2 和P1.3 引脚分别输出周期为2ms 和μs 的方波

       代码如下：

       第一个代码程序：

       ORG H

       LJMP MAIN

       ORG BH

       JMP T1_INT

       ORG H

       MAIN:

       MOV TMOD, #H

       MOV TH1, #6

       MOV TL1, #6

       MOV IE, #H

       SETB TR1

       MOV R7, #4

       SJMP $

       T1_INT:

       CPL P1.3

       DJNZ R7, T1_END

       CPL P1.2

       MOV R7, #4

       T1_END:

       RETI

       END

       第二个us程序：

       #include <reg.h>        

       sbit P1_0=P1^0;

       void  main()

       {

       TMOD=0x; 

       TH0=0xFC;

       TL0=0x; 

       EA=1;   

       ET0=1;     

       TR0=1;  

       while(1);

       }

       void time0_int(void)  interrupt 1    

       {

       TH0=0xFC;

       TL0=0x;

       P1_0=!P1_0;

       }

扩展资料：

       程序存储器特定入口：

       H： 复位或开机后的程序入口

       H： 外部中断0 服务程序入口

       BH： 定时/计数器0 中断服务程序入口

       H： 外部中断1 服务程序入口

       BH： 定时/计数器1 中断服务程序入口

       H： 串行I/O 中断服务程序入口

       定时/计数器

        片内有两个位定时/计数器（增量式计数）

       工作方式（方式0、方式1、方式2、方式3）

       以定时/计数器1为例

       ⑴方式0（位定时/计数）

       方波是一种非正弦曲线的波形，通常会于电子和讯号处理时出现。理想方波只有“高”和“低”这两个值。电流的波形为矩形的电流即为方波电流。不论时间轴上下是不是对称的，只要是矩形就可叫方波，必要时，可加“对称”，“不对称”加以说明

       通过单片机内部的计数器/定时器，采用软件编程来产生方波，这种方法的硬件线路较简单，系统的功能一般与软件设计相关。

       选择MCS-系列中的单片机，由于是用指示灯显示输出方波信号，一个LED显示灯即可满足设计要求。

       方波是一种非正弦曲线的波形，通常会与电子和讯号处理时出现。理想方波只有“高”和“低”这两个值。电流或电压的波形为矩形的信号即为矩形波信号，高电平在一个波形周期内占有的时间比值称为占空比，也可理解为电路释放能量的有效释放时间与总释放时间的比值。

       占空比为%的矩形波称之为方波，方波有低电平为零与为负之分。必要时，可加以说明“低电平为零”、“低电平为负”。

Linux时间子系统之：时钟源

       探索Linux内核的时间奥秘：时钟源的精密构建

       在Linux内核的精密世界里，时钟源扮演着时间基准的角色，它像一台隐形的精确计时器，通过硬件计数器确保我们与时间的精准同步。struct clocksource是这个系统的核心结构，其中的关键组件，如rating（精度，范围1-，数值越高，时间精度越优）、read回调，以及mult和shift，共同构建了这个时间测量的基石。rating值在1-范围内用于特殊用途，而-区间则为常规选择，read函数则是时间计数的窗口，mult和shift则是处理计数与频率F之间转换的魔力公式，内核采用位精度进行计算。

       为了确保时间更新的稳定性和准确性，clocksource_register_hz在初始化时，通过一系列复杂的计算，确定了mult、shift的值，并为最大闲置时间设定了限制。同时，clocksource_register_scale负责性能排序和监控，而watchdog就像一个警惕的眼睛，一旦发现性能偏差超出阈值，就会标记该时钟源为不稳定状态。

       在Linux启动的早期阶段，系统首先注册基于jiffies的clocksource，尽管其评级较低，但这正是基础中的基础。想要深入了解这个时钟源体系的更多细节，你可以在Linux内核源码分析学习群中发现丰富的资源。

       深入理解clocksource的运作机制

       - clocksource_jiffies结构体，其设计为每个时钟周期提供1/HZ秒的精度，评级为1，是默认选择，除非有特定需求，否则系统会采用这个基础时钟源。

       - init_jiffies_clocksource函数是初始化和注册这个时钟源的关键步骤，它确保了clocksource_jiffies的顺利启动。

       - clocksource_default_clock提供了一种可选的默认时钟源，通常设置为clocksource_jiffies，但在特定场景下，可以被自定义以适应特定需求。

       - clocksource_done_booting则在系统启动的后期，根据系统的实际情况，选择最合适的clocksource，并通知timekeeping系统进行适时的时间更新，确保系统时间的精准与一致性。

       在这个看似简洁的时间管理背后，Linux内核的时钟源系统蕴含着精细的逻辑与优化，每个组件都在默默地守护着系统的稳定和准确性。深入理解这些细节，对于任何想要驾驭Linux内核的开发者来说，无疑是一把打开时间秘密的钥匙。