Linux 内核定时器

定时器，有时也称为动态定时器或内核定时器，是管理内核时间的基础
内核经常要推迟执行一些代码，如下半部机制就是为了将工作推后执行
时钟中断由系统的定时硬件以周期性的时间间隔产生，这个间隔（即频率）由内核根据HZ来确定
每当时钟中断发生时，全局变量jiffies(unsigned long)就加1，因此jiffies记录了自linux启动后时钟中断发生的次数。
内核定时器用于控制某个函数(定时器处理函数)在未来的某个特定时间执行。
内核定时器注册的处理函数只执行一次--不是循环执行的。(定时器并不周期运行，它在超时后就自行销毁,动态
定时器不断地创建和销毁，而且它的运行次数也不受限制)

定时器的使用只须执行一些初始化工作，设置一个超时时间，指定超时发生后执行的函数，然后激活定时器就可以了

1. 定时器结构timer_list
include/linux/timer.h
struct timer_list {

 struct list_head entry;//定时器链表的入口
 unsigned long expires;//定时器到期时间
 struct tvec_base *base;

 void (*function)(unsigned long);//定时器处理函数
 unsigned long data;//传给定时器处理函数的长整形参数

 int slack;

 ...

};

2. 定时器的使用
1)定义一个定时器结构
struct timer_list timer;

2)初始化定时器
有很多接口函数可以初始化定时器
init_timer(struct timer_list* timer);
TIMER_INITIALIZER(_function, _expires, _data);
DEFINE_TIMER(_name, _function, _expires, _data);
通常可以这样初始化定时器并赋值func,data
setup_timer(&timer, gpio_keys_timer, (unsigned long)data);

定时器处理函数
static void gpio_keys_timer(unsigned long data)
{
 schedule_work(&work);
}

3)增加定时器,并激活定时器
void add_timer(struct timer_list* timer);
注册内核定时器，并将定时器加入到内核动态定时器链表中

4)删除定时器
int del_timer(struct timer_list *timer);
del_timer_sync(struct timer_list *timer);
del_timer_sync()是del_timer()的同步版,在删除一个定时器时需等待其被处理完(不能在中断上下文中使用)

5)修改定时器的expire,并启动
int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires);
mod_timer(&timer, jiffies + msecs_to_jiffies(50));//未考虑jiffies溢出问题
msecs_to_jiffies()用于将ms转换成jiffies

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1. /********************************************************/  
2. 内核定时器例子  
3. #include <linux/init.h>  
4. #include <linux/module.h>  
5. #include <linux/timer.h>  
6. #include <linux/fs.h>  
7.  
8. #define TIMER_MAJOR 234  
9. #define DEVICE_NAME "timer_test"  
10.   
11. /**1. 定义timer结构*/  
12. struct timer_list timer;  
13.   
14. static void func_timer(unsigned long data)  
15. {  
16.     /**4. 修改定时器的超时参数并重启*/  
17.     mod_timer(&timer, jiffies + HZ);  
18.     printk("current jiffies is %ld\n", jiffies);  
19. }  
20.   
21. struct file_operations timer_ops = {  
22.     .owner = THIS_MODULE,  
23. };  
24.   
25. static int __init timer_init(void)  
26. {  
27.     register_chrdev(TIMER_MAJOR, DEVICE_NAME, &timer_ops);  
28.     /**2. 初始化定时器*/  
29.     setup_timer(&timer, func_timer, 0);  
30.     #if 0  
31.     init_timer(&timer);  
32.     timer.data = 0;  
33.     timer.expires = jiffies + HZ;  
34.     timer.function = func_timer;  
35.     #endif  
36.     /**3. 添加激活计时器*/  
37.     add_timer(&timer);  
38.       
39.     printk("timer_init\n");  
40.     return 0;  
41. }  
42.   
43. static void __exit timer_exit(void)  
44. {  
45.     /**4. 删除定时器*/  
46.     del_timer(&timer);  
47.     unregister_chrdev(TIMER_MAJOR, DEVICE_NAME);  
48. }  
49.   
50. module_init(timer_init);  
51. module_exit(timer_exit);  
52. MODULE_LICENSE("GPL");  
53. /********************************************************/  
54. # insmod timer_test.ko   
55. timer_init  
56. timer_init  
57. current jiffies is 220614  
58. current jiffies is 220614  
59. current jiffies is 220714  
60. current jiffies is 220714