鸿蒙南向开发教程 Day 5：延时与系统节拍

目标：掌握 OpenHarmony 轻量系统的延时 API，理解osDelay和osDelayUntil的区别
前置条件：已完成 Day 4 的定时器教程

一、工程结构

app/ ├── BUILD.gn └── 03_delay/ # 模块目录 ├── BUILD.gn └── demo.c # 延时测试代码

1.1app/BUILD.gn

import("//build/lite/config/component/lite_component.gni") lite_component("app") { features = [ "03_delay:delay_demo", # 引用 03_delay 模块 ] }

1.203_delay/BUILD.gn

static_library("delay_demo") { sources = [ "demo.c" ] include_dirs = [ "//utils/native/lite/include", "//kernel/liteos_m/components/cmsis/2.0", ] }

二、完整代码详解

2.1 头文件

#include<stdio.h>// 标准输入输出#include<unistd.h>// UNIX 标准函数#include"ohos_init.h"// OpenHarmony 系统初始化#include"cmsis_os2.h"// CMSIS-RTOS2 接口

2.2 宏定义

#defineSTACK_SIZE(1024)// 线程栈大小#defineDELAY_TICKS_100(100)// 100 个 tick 延时

2.3 延时测试主函数

voidrtosv2_delay_main(void){// 1. 获取当前系统 tick 计数printf("[Delay Test] Current system tick: %d.\r\n",osKernelGetTickCount());// 2. 相对延时：从当前时刻起延时 100 tickosStatus_tstatus=osDelay(DELAY_TICKS_100);printf("[Delay Test] osDelay, status: %d.\r\n",status);// 3. 再次获取 tick，验证延时效果printf("[Delay Test] Current system tick: %d.\r\n",osKernelGetTickCount());// 4. 计算目标 tick：当前 tick + 100uint32_ttick=osKernelGetTickCount();tick+=DELAY_TICKS_100;// 5. 绝对延时：延时到指定的 tick 值status=osDelayUntil(tick);printf("[Delay Test] osDelayUntil, status: %d.\r\n",status);// 6. 最终 tick 值printf("[Delay Test] Current system tick: %d.\r\n",osKernelGetTickCount());}

2.4 系统入口

staticvoidDelayTestTask(void){osThreadAttr_tattr={.name="rtosv2_delay_main",.attr_bits=0U,.cb_mem=NULL,.cb_size=0U,.stack_mem=NULL,.stack_size=STACK_SIZE,.priority=osPriorityNormal,};if(osThreadNew((osThreadFunc_t)rtosv2_delay_main,NULL,&attr)==NULL){printf("[DelayTestTask] Failed to create rtosv2_delay_main!\n");}}APP_FEATURE_INIT(DelayTestTask);

三、核心 API 详解

3.1osKernelGetTickCount— 获取系统 Tick 计数

uint32_tosKernelGetTickCount(void);

什么是 Tick？

Tick 是 RTOS 的心跳节拍，由硬件定时器中断产生：

• 默认配置：1 tick = 1 毫秒
• 系统每 1ms 产生一次 tick 中断
• 在 tick 中断中：更新计数器、检查线程调度、触发软件定时器

时间轴： 0ms 1ms 2ms 3ms ... 100ms 101ms │ │ │ │ │ │ Tick: 0 1 2 3 ... 100 101 ↑______↑______↑______↑____________↑_______↑ 硬件定时器中断（1ms 周期）

3.2osDelay— 相对延时

osStatus_tosDelay(uint32_tticks);

特点：

• 相对延时：从调用时刻开始计算
• 线程进入Blocked（阻塞）状态
• 延时期间不占用 CPU，其他线程可运行

执行流程：

时刻 T: 调用 osDelay(100) ↓ 线程阻塞，等待 100 tick ↓ 时刻 T+100: 线程唤醒，继续执行

⚠️注意：osDelay的实际延时 ≥ 100 tick，因为线程唤醒后需要等待调度器分配 CPU。

3.3osDelayUntil— 绝对延时

osStatus_tosDelayUntil(uint32_tticks);

特点：

• 绝对延时：延时到指定的 tick 值
• 用于周期性任务，保证执行间隔固定

典型用法 — 固定周期任务：

voidperiodic_task(void){uint32_tnext_tick=osKernelGetTickCount();// 记录起始 tickwhile(1){next_tick+=100;// 下一次执行时间点：+100 tick// 执行业务代码do_work();osDelayUntil(next_tick);// 绝对延时到目标 tick}}

osDelayvsosDelayUntil对比：

误差累积示例：

假设do_work()执行耗时 5ms：

使用 osDelay(100): 0ms: 开始执行 5ms: 执行完毕 5ms: osDelay(100) → 105ms 唤醒 105ms: 开始执行 110ms: 执行完毕 110ms: osDelay(100) → 210ms 唤醒 ← 实际周期 = 105ms，累积偏差！ 使用 osDelayUntil: 0ms: next = 0, 执行 5ms: 执行完毕 5ms: osDelayUntil(100) → 100ms 唤醒 100ms: next = 100, 执行 ← 周期严格 = 100ms，无累积偏差！ 105ms: 执行完毕 105ms: osDelayUntil(200) → 200ms 唤醒

四、底层实现：LiteOS 原生延时

CMSIS-RTOS2 的延时 API 在 LiteOS-M 中的映射：

LiteOS-M 的延时实现：

1. 将当前线程从Ready（就绪）队列移除
2. 计算唤醒 tick 值，加入Delay（延时）队列
3. 触发线程调度，切换至其他就绪线程
4. 在每次 tick 中断中检查：若唤醒 tick 到达，将线程移回 Ready 队列

五、编译与验证

5.1 编译烧录

VSCode 点击Build→Upload，串口波特率115200。

5.2 预期输出

[Delay Test] Current system tick: 1234. [Delay Test] osDelay, status: 0. [Delay Test] Current system tick: 1334. ← 增加了约 100 tick [Delay Test] osDelayUntil, status: 0. [Delay Test] Current system tick: 1434. ← 再次增加约 100 tick

实际 tick 值取决于系统启动后的运行时间，两次差值应接近 100。

六、总结

七、下一步

Day 6 预告：互斥锁（Mutex）—— 多线程共享资源保护。