4412 Linux定时器

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一、Linux定时器基础知识

1.1 定时器的使用范围

延后执行某个操作，定时查询某个状态；前提是对时间要求不高的地方

1.2 内核时间概念

Hz：（系统时钟通过CONFIG_HZ来设置，范围是100-1000；HZ决定使用中断发生的频率）

- 1/200 = 5ms，说明4412中是5ms产生一次时钟中断。如果就没有定义的话，默认是100
内核的全局变量jiffies：（记录内核自启动来的节拍数，内核之启动以来，产生的中断数）时钟中断，每产生一个中断，jiffies就加1。
jiffies/HZ：jiffies除以Hz得到内核自启动以来的秒数

2.1 内核定时器的例程

结构体timer_list，函数setup_timer，add_timer，del_timer，mod_timer

struct timer_list {
/*
* All fields that change during normal runtime grouped to the
* same cacheline
*/
struct list_head entry;
unsigned long expires;
struct tvec_base *base; void (*function)(unsigned long);
unsigned long data; int slack;#ifdef CONFIG_TIMER_STATS
int start_pid;
void *start_site;
char start_comm[];
#endif
#ifdef CONFIG_LOCKDEP
struct lockdep_map lockdep_map;
#endif
};

timer_list

timer_list参数

struct list_head entry双向链表
unsigned long expires：超时时间，记录什么时候产生时钟中断
struct tvec_base *base：管理时钟的结构体
void *(function)(unsigned long)：时钟中断产生之后的动作
unsigned long data：传递的参数

#define setup_timer(timer, fn, data) \
do { \
static struct lock_class_key __key; \
setup_timer_key((timer), #timer, &__key, (fn), (data));\
} while ()void add_timer(struct timer_list *timer);
int del_timer(struct timer_list * timer);
int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires);

2.2 双向链表

platform_driver_register→driver_register

→bus_add_driver

→struct bus_type *bus

→struct subsys_private *p

→struct kset subsys→struct list_head list;

2.3 mod_timer相当于

mod_timer = del_timer(time)；timer->expires = expires；add_timer(timer)；

3 内核定时器实现的分析

从内核定时器初始化到定时器例程

3.1 add_timer如何添加定时器

add_timer→mod_timer
→__mod_timer（内核函数有下划线，表示“局部函数”）
→internal_add_timer

3.2 struct tvec_base *base结构体分析--管理内核时钟的结构体

struct tvec_base {
spinlock_t lock; //自旋锁
struct timer_list *running_timer; //内核中正在处理的定时器
unsigned long timer_jiffies; //内核目前正在处理的定时器时间
unsigned long next_timer;
struct tvec_root tv1;
{
struct list_head vec[TVR_SIZE];//256长度数组
TVR_SIZE→#define TVR_SIZE (1 << TVR_BITS)
TVR_BITS=;
宏定义CONFIG_BASE_SMALL=
TVR_SIZE =
}
struct tvec tv2; //64长度数组
struct tvec tv3;
struct tvec tv4;
struct tvec tv5;
}

per_cpu 与CPU核多少有关
DEFINE_PER_CPU看到这样的变量，就表明这个变量是和CPU核相关的。

有一些宏定义是在内核目录的config文件配置的

3.3 internal_add_timer

分析idx参数
如果idx<256,则将time_list添加到TV1
如果idx<256*64,则将time_list添加到TV2
如果idx<256*64*64,则将time_list添加到TV3
如果idx<256*64*64*64,则将time_list添加到TV4
如果idx > 0xffffffffUL，则将time_list添加到TV5