时间系统(Time System)不是一个“计时模块”,而是整个实时操作系统的基础约束框架。
在 HRTOS 中,所有调度决策、任务切换与中断响应,都必须回到一个问题:时间是否仍然可预测。
因此时间不是背景变量,而是系统行为的“第一约束维度”。
① Real Time(物理时间)
外部世界的时间基准,例如传感器输入、机械运动与现实事件。 系统必须“跟随”,而不是“定义”它。
② System Time(系统时间)
RTOS 内部统一调度基准,由 tick 或高精度定时器驱动。 它是系统“内部世界”的时间坐标系。
③ CPU Time(执行时间)
任务真正占用 CPU 的时间,是调度分析的核心变量。 WCET(Worst Case Execution Time)基于此定义。
Tick 是系统时间离散化的基本单位,它决定调度系统的“时间解析度”。
✔ Tick 越小 → 系统越精细(高实时性) ✔ Tick 越大 → 系统开销更低但延迟更粗糙
本质上,tick 是“时间离散化误差”的来源,也是系统设计权衡点。
一个实时任务的总延迟不是单点,而是多个阶段叠加:
Interrupt Latency + Scheduling Delay + Context Switch Cost + Execution Time
其中任何一个变量的不确定性,都会直接破坏系统的“可预测性边界”。
因此实时系统设计不是优化平均值,而是约束“最坏路径”。
在 HRTOS 中,时间不是连续流动的抽象概念,而是一个“离散约束集合”。
系统正确性定义为:
✔ 是否在时间窗口内完成执行 ✔ 是否满足最坏情况边界(WCET + latency bound)
这意味着:超时 = 错误,而不是性能下降。
时间系统直接约束三大核心模块:
• Scheduler(调度) → 必须可预测 • Interrupt(中断) → 必须可界定延迟 • Memory(内存) → 必须避免时间抖动
因此时间系统不是模块,而是“系统一致性框架”。