时间系统不是计时模块,而是实时系统的约束框架。 所有调度、中断与任务执行,都必须满足“时间可预测性”。
在 HRTOS 中,时间不只是背景变量,而是系统正确性的直接判断依据。
① 物理时间(Real Time)
外部世界的真实时间流,如传感器输入与物理变化,系统只能响应。
② 系统时间(System Time)
由 tick 或定时器构成的内部时间基准,是调度统一参考系。
③ 执行时间(CPU Time)
任务实际占用 CPU 的时间,是 WCET 分析核心。
Tick 是时间离散化单位,决定系统调度精度。
• Tick 小 → 精度高但开销大
• Tick 大 → 开销低但延迟粗
本质是“时间分辨率 vs 系统成本”的权衡。
实时任务总延迟由多段组成:
中断延迟 + 调度延迟 + 上下文切换 + 执行时间
任何一项不可预测,都会破坏实时性边界。
实时系统正确性取决于是否在时间窗口内完成。
超时不是性能下降,而是系统错误。
系统设计关注的是最坏情况,而非平均情况。
时间系统直接约束三大核心:
• 调度:必须可预测
• 中断:必须可界定
• 内存:必须低抖动
因此时间系统是“系统一致性基础”。
时间系统的本质,是将物理世界的不确定性转换为可计算约束。
系统不是运行程序,而是在维护时间正确性。