内核定时器的使用
???內核定時器的使用
LINUX內核定時器是內核用來控制在未來某個時間點（基于jiffies）調度執行某個函數的一種機制，其實現位于?<linux/timer.h>和?kernel/timer.c?文件中。
被調度的函數肯定是異步執行的，它類似于一種“軟件中斷”，而且是處于非進程的上下文中，所以調度函數必須遵守以下規則：
1)?沒有?current?指針、不允許訪問用戶空間。因為沒有進程上下文，相關代碼和被中斷的進程沒有任何聯系。
2)?不能執行休眠（或可能引起休眠的函數）和調度。
3)?任何被訪問的數據結構都應該針對并發訪問進行保護，以防止競爭條件。
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內核定時器的調度函數運行過一次后就不會再被運行了（相當于自動注銷），但可以通過在被調度的函數中重新調度自己來周期運行。
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在SMP系統中，調度函數總是在注冊它的同一CPU上運行，以盡可能獲得緩存的局域性。
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定時器API
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內核定時器的數據結構
struct timer_list {
????struct list_head entry;
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????unsigned long expires;
????void (*function)(unsigned long);
????unsigned long data;
?
????struct tvec_base *base;
????/* ... */
};
其中?expires?字段表示期望定時器執行的?jiffies?值，到達該?jiffies?值時，將調用?function?函數，并傳遞?data?作為參數。當一個定時器被注冊到內核之后，entry?字段用來連接該定時器到一個內核鏈表中。base?字段是內核內部實現所用的。
需要注意的是?expires?的值是32位的，因為內核定時器并不適用于長的未來時間點。
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初始化
在使用?struct timer_list?之前，需要初始化該數據結構，確保所有的字段都被正確地設置。初始化有兩種方法。
方法一：
DEFINE_TIMER(timer_name, function_name, expires_value, data);
該宏會靜態創建一個名叫?timer_name?內核定時器，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init_timer()動態地定義一個定時器，此后，將處理函數的地址和參數綁定給一個timer_list，
注意，無論用哪種方法初始化，其本質都只是給字段賦值，所以只要在運行?add_timer()?之前，expires, function?和?data?字段都可以直接再修改。
關于上面這些宏和函數的定義，參見?include/linux/timer.h。
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注冊
定時器要生效，還必須被連接到內核專門的鏈表中，這可以通過?add_timer(struct timer_list *timer)?來實現。
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重新注冊
要修改一個定時器的調度時間，可以通過調用?mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)。mod_timer()?會重新注冊定時器到內核，而不管定時器函數是否被運行過。
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注銷
注銷一個定時器，可以通過?del_timer(struct timer_list *timer)?或?del_timer_sync(struct timer_list *timer)。其中?del_timer_sync?是用在?SMP?系統上的（在非SMP系統上，它等于del_timer），當要被注銷的定時器函數正在另一個?cpu?上運行時，del_timer_sync()?會等待其運行完，所以這個函數會休眠。另外還應避免它和被調度的函數爭用同一個鎖。對于一個已經被運行過且沒有重新注冊自己的定時器而言，注銷函數其實也沒什么事可做。
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int timer_pending(const struct timer_list *timer)
這個函數用來判斷一個定時器是否被添加到了內核鏈表中以等待被調度運行。注意，當一個定時器函數即將要被運行前，內核會把相應的定時器從內核鏈表中刪除（相當于注銷）
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一個簡單的例子
#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;
}
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static void __exit mytimer_exit(void)
{
????????del_timer(&mytimer);
}
?
module_init(mytimer_init);
module_exit(mytimer_exit);
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例子2
static struct timer_list power_button_poll_timer;
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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);
}
?
?
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例子3
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設備open時初始化和注冊定時器
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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);
：
；
}
定時器超時處理函數，對定時器的超時時間重新賦值
?
static void corkscrew_timer(unsigned long data)
{
；
；
????vp->timer.expires = jiffies + media_tbl[dev->if_port].wait;
????add_timer(&vp->timer);
；
；
}
?
設備close時刪除定時器
static int corkscrew_close(struct net_device *dev)
{
?；
；
?del_timer(&vp->timer);
；
；
}
例子4
本例子用DEFINE_TIMER靜態創建定時器
#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
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