全志A33开发板Linux内核定时器编程全志A33开发板Linux内核定时器编

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Linux 内核定时器是内核用来控制在未来某个时间点（基于jiffies）调度执行某个函数的一种机制，其实现位于和 kernel/timer.c 文件中。

内核定时器的数据结构

struct timer_list { struct list_head entry; //双向链表元素list：用来将多个定时器连接成一条双向循环队列。 unsigned long expires; //expires 字段表示期望定时器执行的 jiffies 值，到达该 jiffies 值时，将调用 function 函数，并传递 data 作为参数。 void (*function)(unsigned long); //指向一个可执行函数。当定时器到期时，内核就执行function所指定的函数。而data域则被内核用作function函数的调用参数。 unsigned long data; struct tvec_base *base; /* ... */ }

时间比较操作
在定时器应用中经常需要比较两个时间值，以确定timer是否超时，所以Linux内核在timer.h头文件中定义了4个时间关系比较操作宏。这里我们说时刻a在时刻b之后，就意味着时间值a≥b。Linux强烈推荐用户使用它所定义的下列4个时间比较操作宏（include/linux/timer.h）：

#define time_after(a,b) ((long)(b) - (long)(a) < 0) #define time_before(a,b) time_after(b,a) #define time_after_eq(a,b) ((long)(a) - (long)(b) >= 0) #define time_before_eq(a,b) time_after_eq(b,a)

Linux 内核时间相关转换函数

1. unsigned long usecs_to_jiffies(const unsigned int u)

功能：把微秒转换成时钟节拍
参数： u 时间微秒
返回：对应的时钟节拍数量

2. unsigned long msecs_to_jiffies(const unsigned int m)

功能：把毫秒转换成时钟节拍
参数： u 时间毫秒
返回：对应的时钟节拍数量
示例：要定时从现在开始， 3 毫秒执行一个函数
expires 设置为 jiffies+ msecs_to_jiffies(3)
Linux 内核定时器操作相关 API

静态定义结构体变量并且初始化（宏）
DEFINE_TIMER(_name, _function, _expires, _data)
功能：定义一个名字为_name 的 struct timer_list 结构的变量，并且初始化它的 function, expires, data 成员
定时器初始化（宏）
init_timer(timer)
功能：只是对 struct timer_list 结构成员进行一些基础初始化操作， function, expires, data 成员还需要用户自
己填充。

3.设置定时器（宏）
setup_timer(timer, fn, data)
功能：设置定时器中的 function, data 和一些基础成员， expires 并没有初始化，需要用户自己进行初始化
注册定时器到内核
void add_timer(struct timer_list timer)
功能：向内核注册一个定时器，注册后会马上开始计时。
从内核注销定时器

int del_timer(struct timer_list timer);

功能：从内核定时链表上删除指定的定时器，删除后就不会再执行绑定的函数
修改定时器定时时间值，并且重新注册

int mod_timer(struct timer_list timer, unsigned long expire0.s);

功能：修改定时器定时时间值，并且重新注册，不管这个定时的超时函数是否执行过。执行完成后会马上启
动定时。
内核定时器编程步骤

Step1 定义timer_list 结构变量 Step2 定义超时函数 Step3 对timer_list结构变量进行初始化 Step4 注册定时器，启动定时 Step5 注销定时器

实验平台：芯灵思SinlinxA33开发板
驱动代码：

#include #include #include //Step1 timer_list 结构变量 struct timer_list timer; //Step2 超时函数 void timer_fun(long data) { printk("%s is call! data:%d\r\n",__FUNCTION__,data); //__FUNCTION__获取当前函数名 mod_timer(&timer, jiffies + HZ*1); //再次修改本定时器超时时间为当前时间后1秒 } static int __init timer_init(void) { //Step3 对timer_list结构变量进行初始 init_timer(&timer); setup_timer(&timer, timer_fun, 666); timer.expires = jiffies + HZ*2; //Step4 注册定时器，启动定时 add_timer(&timer); printk("Timer start!\r\n"); return 0; } static void __exit timer_exit(void) //Module exit function specified by module_exit() { //Step5 注销定时器 del_timer_sync(&timer); printk("Timer over!\r\n"); } module_init(timer_init); module_exit(timer_exit); MODULE_LICENSE("GPL");

Makefile代码：

KERN_DIR = /work/lichee/linux-3.4 all: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean: make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean rm -rf modules.order obj-m+= timer_drv.o

最后使用 dmseg 命令查看，可以看到每隔1秒打印一次