内核定时器的使用
???內(nèi)核定時(shí)器的使用
LINUX內(nèi)核定時(shí)器是內(nèi)核用來(lái)控制在未來(lái)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)（基于jiffies）調(diào)度執(zhí)行某個(gè)函數(shù)的一種機(jī)制，其實(shí)現(xiàn)位于?<linux/timer.h>和?kernel/timer.c?文件中。
被調(diào)度的函數(shù)肯定是異步執(zhí)行的，它類似于一種“軟件中斷”，而且是處于非進(jìn)程的上下文中，所以調(diào)度函數(shù)必須遵守以下規(guī)則：
1)?沒(méi)有?current?指針、不允許訪問(wèn)用戶空間。因?yàn)闆](méi)有進(jìn)程上下文，相關(guān)代碼和被中斷的進(jìn)程沒(méi)有任何聯(lián)系。
2)?不能執(zhí)行休眠（或可能引起休眠的函數(shù)）和調(diào)度。
3)?任何被訪問(wèn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都應(yīng)該針對(duì)并發(fā)訪問(wèn)進(jìn)行保護(hù)，以防止競(jìng)爭(zhēng)條件。
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內(nèi)核定時(shí)器的調(diào)度函數(shù)運(yùn)行過(guò)一次后就不會(huì)再被運(yùn)行了（相當(dāng)于自動(dòng)注銷），但可以通過(guò)在被調(diào)度的函數(shù)中重新調(diào)度自己來(lái)周期運(yùn)行。
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在SMP系統(tǒng)中，調(diào)度函數(shù)總是在注冊(cè)它的同一CPU上運(yùn)行，以盡可能獲得緩存的局域性。
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定時(shí)器API
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內(nèi)核定時(shí)器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
struct timer_list {
????struct list_head entry;
?
????unsigned long expires;
????void (*function)(unsigned long);
????unsigned long data;
?
????struct tvec_base *base;
????/* ... */
};
其中?expires?字段表示期望定時(shí)器執(zhí)行的?jiffies?值，到達(dá)該?jiffies?值時(shí)，將調(diào)用?function?函數(shù)，并傳遞?data?作為參數(shù)。當(dāng)一個(gè)定時(shí)器被注冊(cè)到內(nèi)核之后，entry?字段用來(lái)連接該定時(shí)器到一個(gè)內(nèi)核鏈表中。base?字段是內(nèi)核內(nèi)部實(shí)現(xiàn)所用的。
需要注意的是?expires?的值是32位的，因?yàn)閮?nèi)核定時(shí)器并不適用于長(zhǎng)的未來(lái)時(shí)間點(diǎn)。
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初始化
在使用?struct timer_list?之前，需要初始化該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，確保所有的字段都被正確地設(shè)置。初始化有兩種方法。
方法一：
DEFINE_TIMER(timer_name, function_name, expires_value, data);
該宏會(huì)靜態(tài)創(chuàng)建一個(gè)名叫?timer_name?內(nèi)核定時(shí)器，并初始化其?function, expires, name?和?base?字段。
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方法二：
struct timer_list mytimer;
setup_timer(&mytimer, (*function)(unsigned long), unsigned long data);
mytimer.expires = jiffies + 5*HZ;
方法3：
struct timer_list mytimer;
init_timer(&mytimer);????
??mytimer ->timer.expires = jiffies + 5*HZ;
??mytimer ->timer.data = (unsigned long) dev;
??mytimer ->timer.function = &corkscrew_timer; /* timer handler */
通過(guò)init_timer()動(dòng)態(tài)地定義一個(gè)定時(shí)器，此后，將處理函數(shù)的地址和參數(shù)綁定給一個(gè)timer_list，
注意，無(wú)論用哪種方法初始化，其本質(zhì)都只是給字段賦值，所以只要在運(yùn)行?add_timer()?之前，expires, function?和?data?字段都可以直接再修改。
關(guān)于上面這些宏和函數(shù)的定義，參見(jiàn)?include/linux/timer.h。
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注冊(cè)
定時(shí)器要生效，還必須被連接到內(nèi)核專門的鏈表中，這可以通過(guò)?add_timer(struct timer_list *timer)?來(lái)實(shí)現(xiàn)。
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重新注冊(cè)
要修改一個(gè)定時(shí)器的調(diào)度時(shí)間，可以通過(guò)調(diào)用?mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)。mod_timer()?會(huì)重新注冊(cè)定時(shí)器到內(nèi)核，而不管定時(shí)器函數(shù)是否被運(yùn)行過(guò)。
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注銷
注銷一個(gè)定時(shí)器，可以通過(guò)?del_timer(struct timer_list *timer)?或?del_timer_sync(struct timer_list *timer)。其中?del_timer_sync?是用在?SMP?系統(tǒng)上的（在非SMP系統(tǒng)上，它等于del_timer），當(dāng)要被注銷的定時(shí)器函數(shù)正在另一個(gè)?cpu?上運(yùn)行時(shí)，del_timer_sync()?會(huì)等待其運(yùn)行完，所以這個(gè)函數(shù)會(huì)休眠。另外還應(yīng)避免它和被調(diào)度的函數(shù)爭(zhēng)用同一個(gè)鎖。對(duì)于一個(gè)已經(jīng)被運(yùn)行過(guò)且沒(méi)有重新注冊(cè)自己的定時(shí)器而言，注銷函數(shù)其實(shí)也沒(méi)什么事可做。
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int timer_pending(const struct timer_list *timer)
這個(gè)函數(shù)用來(lái)判斷一個(gè)定時(shí)器是否被添加到了內(nèi)核鏈表中以等待被調(diào)度運(yùn)行。注意，當(dāng)一個(gè)定時(shí)器函數(shù)即將要被運(yùn)行前，內(nèi)核會(huì)把相應(yīng)的定時(shí)器從內(nèi)核鏈表中刪除（相當(dāng)于注銷）
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一個(gè)簡(jiǎn)單的例子
#include <linux/module.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/jiffies.h>
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struct timer_list mytimer;
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static void myfunc(unsigned long data)
{
????????printk("%s/n", (char *)data);
????????mod_timer(&mytimer, jiffies + 2*HZ);
}
?
static int __init mytimer_init(void)
{
????????setup_timer(&mytimer, myfunc, (unsigned long)"Hello, world!");
????????mytimer.expires = jiffies + HZ;
????????add_timer(&mytimer);
?
????????return 0;
}
?
static void __exit mytimer_exit(void)
{
????????del_timer(&mytimer);
}
?
module_init(mytimer_init);
module_exit(mytimer_exit);
?
例子2
static struct timer_list power_button_poll_timer;
?
static void power_button_poll(unsigned long dummy)
{
?if (gpio_line_get(N2100_POWER_BUTTON) == 0) {
??ctrl_alt_del();
??return;
?}
?
?power_button_poll_timer.expires = jiffies + (HZ / 10);
?add_timer(&power_button_poll_timer);
}
?
?
static void __init n2100_init_machine(void)
{
；
；
?init_timer(&power_button_poll_timer);
?power_button_poll_timer.function = power_button_poll;
?power_button_poll_timer.expires = jiffies + (HZ / 10);
?add_timer(&power_button_poll_timer);
}
?
?
?
例子3
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設(shè)備open時(shí)初始化和注冊(cè)定時(shí)器
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static int corkscrew_open(struct net_device *dev)
?
{
；
；
??init_timer(&vp->timer);????
??vp->timer.expires = jiffies + media_tbl[dev->if_port].wait;
??vp->timer.data = (unsigned long) dev;
??vp->timer.function = &corkscrew_timer; /* timer handler */
??add_timer(&vp->timer);
：
；
}
定時(shí)器超時(shí)處理函數(shù)，對(duì)定時(shí)器的超時(shí)時(shí)間重新賦值
?
static void corkscrew_timer(unsigned long data)
{
；
；
????vp->timer.expires = jiffies + media_tbl[dev->if_port].wait;
????add_timer(&vp->timer);
；
；
}
?
設(shè)備close時(shí)刪除定時(shí)器
static int corkscrew_close(struct net_device *dev)
{
?；
；
?del_timer(&vp->timer);
；
；
}
例子4
本例子用DEFINE_TIMER靜態(tài)創(chuàng)建定時(shí)器
#include <linux/module.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/leds.h>
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static void ledtrig_ide_timerfunc(unsigned long data);
?
DEFINE_LED_TRIGGER(ledtrig_ide);
static DEFINE_TIMER(ledtrig_ide_timer, ledtrig_ide_timerfunc, 0, 0);
static int ide_activity;
static int ide_lastactivity;
?
void ledtrig_ide_activity(void)
{
???????ide_activity++;
???????if (!timer_pending(&ledtrig_ide_timer))
??????????????mod_timer(&ledtrig_ide_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(10));
}
EXPORT_SYMBOL(ledtrig_ide_activity);
?
static void ledtrig_ide_timerfunc(unsigned long data)
{
???????if (ide_lastactivity != ide_activity) {
??????????????ide_lastactivity = ide_activity;
??????????????led_trigger_event(ledtrig_ide, LED_FULL);
??????????????mod_timer(&ledtrig_ide_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(10));
???????} else {
??????????????led_trigger_event(ledtrig_ide, LED_OFF);
???????}
}
?
static int __init ledtrig_ide_init(void)
{
???????led_trigger_register_simple("ide-disk", &ledtrig_ide);
???????return 0;
}
?
static void __exit ledtrig_ide_exit(void)
{
???????led_trigger_unregister_simple(ledtrig_ide);
}
?
module_init(ledtrig_ide_init);
module_exit(ledtrig_ide_exit);
?
MODULE_AUTHOR("Richard Purdie <rpurdie@openedhand.com>");
MODULE_DESCRIPTION("LED IDE Disk Activity Trigger");
MODULE_LICENSE("GPL");
?
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總結(jié)
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