Linux 内核定时器

时钟中断

硬件有一个时钟装置，该装置每隔一定时间发出一个时钟中断（称为一次时钟嘀嗒（tick）），对应的中断处理程序就将全局变量jiffies_64加1

jiffies_64 是一个全局64位整型, jiffies全局变量为其低32位的全局变量，程序中一般用jiffies

HZ：可配置的宏，表示1秒钟产生的时钟中断次数，一般设为100或200

因此：

• 定时 n 秒 = n * HZ

• 定时 n 毫秒 = n * (HZ / 1000)

对于毫秒数，可直接使用内核提供的宏 msecs_to_jiffies(n)

延时机制

1. 短延迟：忙等待

   1. void ndelay(unsigned long nsecs)
   2. void udelay(unsigned long usecs)
   3. void mdelay(unsigned long msecs)

2. 长延迟：忙等待

   使用 jiffies 比较宏来实现

   time_after(a,b)    //a > b
   time_before(a,b)   //a < b
   ​
   //延迟100个jiffies
   unsigned long delay = jiffies + 100;
   while(time_before(jiffies,delay))
   {
       ;
   }
   ​
   //延迟2s
   unsigned long delay = jiffies + 2*HZ;
   while(time_before(jiffies,delay))
   {
       ;
   }

3. 睡眠延迟----阻塞类

   void msleep(unsigned int msecs);   // 深度睡眠
   ​
   unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs);  // 浅度睡眠

延时机制的选择原则：

1. 异常上下文中只能采用忙等待类

2. 任务上下文短延迟采用忙等待类，长延迟采用阻塞类

定时器

内核中使用 timer_list 结构体来表示一个定时器

struct timer_list 
{
    struct list_head entry;
    unsigned long expires;  // 期望的时间值 jiffies + x * HZ
    void (*function)(unsigned long); // 时间到达后，执行的回调函数，软中断异常上下文
    unsigned long data;
};

（2）初始化定时器

init_timer(struct timer_list *)

（3）增加定时器 ------ 定时器开始计时

void add_timer(struct timer_list *timer);

（4）删除定时器 -------定时器停止工作

int del_timer(struct timer_list * timer);

（5）修改定时器

 int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires);

setup_timer

定义struct timer_list tl类型的变量
​
​
init_timer(...);//模块入口函数
​
//模块入口函数或open或希望定时器开始工作的地方
tl.expires = jiffies + n * HZ //n秒
tl.function = xxx_func;
tl.data = ...;
​
add_timer(....);
​
//不想让定时器继续工作时
del_timer(....);
​
void xxx_func(unsigned long arg)
{
    ......
    mod_timer(....);//如需要定时器继续隔指定时间再次调用本函数
}

定时器的使用场景：

1. 记录执行时间

2. 用于超时处理，对于一些硬件设备可能出现的错误导致程序一直阻塞，使用定时器可巧妙的解决该问题

1、使用定时器方式一

1、初始化定时器

2、使用定时器方式二