linux定时器使用

作者： 樊颖飞

定时器在内核的定义：

struct timer_list {
  /*
   * All fields that change during normal runtime grouped to the
   * same cacheline
   */
  struct list_head entry; //定时器的链表
  unsigned long expires;//以节拍为单位的定时时间，表示为定时器触发的到期时间
  struct tvec_base *base;

  void (*function)(unsigned long); //该指针指向定时器处理函数，函数参数为长整形
  unsigned long data; //处理函数的参数值

  int slack;

#ifdef CONFIG_TIMER_STATS
  void *start_site;
  char start_comm[16];
  int start_pid;
#endif
#ifdef CONFIG_LOCKDEP
  struct lockdep_map lockdep_map;
#endif
};

使用定时器的步骤：
1） 定义定时器:

struct timer_list my_timer

2）初始化定时器：

初始化定时器的到期节拍数

my_timer.expires = jiffies +delay ;该设置让定时器的触发时间设置为 激活定时器后的delay个节拍点

my_timer.function = 处理函数的名称 该设置设置定时器触发时处理的函数

my_timer.data 初始化处理函数的参数值，若处理函数没有参数则可简单设置为0或任意其他数值

3）激活定时器：即内核会开始定时，直到my_timer.expires

使用函数add_timer 即 add_timer(&my_timer);

内核原型为：

void add_timer(struct timer_list *timer)
{
  BUG_ON(timer_pending(timer));
  mod_timer(timer, timer->expires); //该函数设置定时器timer的定时时间为timer->expires;
}

4)删除定时器：如果需要在定时器到期之前停止定时器，则可以使用该函数，若是定时器已经过期则不需调用该函数，因为它们会自动删除

del_timer(&my_timer);

定时器的简单实例：该例子的功能是首先初始化一个定时器，当定时器时间到后触发定时器出俩函数的执行，该函数又重新设置了该定时器的时间，即该定时器又在下一次定时时间的到来继续处理函数，一直循环，知道最后在该模块卸载时进行删除定时器，结束该定时器

代码中 HZ为内核每一秒的节拍数，是通过宏进行定义的，通过该程序的打印结果可以得到，本人电脑的节拍数测试结果为250

#include< linux/module.h >
#include< linux/init.h >
#include< linux/sched.h >
#include < linux/timer.h >

#include < linux/kernel.h >

struct timer_list stimer; //定义定时器
static void time_handler(unsigned long data){ //定时器处理函数
  mod_timer(&stimer, jiffies + HZ);
  printk(“current jiffies is %ld\n”, jiffies);
}
static int __init timer_init(void){ //定时器初始化过程
  printk(“My module worked!\n”);
  init_timer(&stimer);
  stimer.data = 0;
  stimer.expires = jiffies + HZ; //设置到期时间
  stimer.function = time_handler;
  add_timer(&stimer);
  return 0;
}
static void __exit timer_exit(void){
  printk(“Unloading my module.\n”);
  del_timer(&stimer);//删除定时器
  return;
}
module_init(timer_init);//加载模块
module_exit(timer_exit);//卸载模块

MODULE_AUTHOR(“fyf”);

MODULE_LICENSE(“GPL”);

加载/ 卸载该程序后通过命令dmesg可以看到

[ 6225.522208] My module worked!
[ 6226.520014] current jiffies is 1481630
[ 6227.520014] current jiffies is 1481880
[ 6228.520013] current jiffies is 1482130
[ 6229.520011] current jiffies is 1482380
[ 6229.770335] Unloading my module.
即每2次的jiffies之差为250

定时器的应用：以下是一个简单的延迟当前进程执行的程序，延迟是通过定时器来实现的；

#include< linux/module.h >
#include< linux/init.h >
#include< linux/sched.h >
#include < linux/timer.h >
#include < linux/kernel.h >
struct timer_list stimer; //定义定时器
int timeout = 10 * HZ;
static void time_handler(unsigned long data){ //定时器处理函数，执行该函数获取挂起进程的pid，唤醒该进程
  struct task_struct *p = (struct task_struct *)data;//参数为挂起进程pid
  wake_up_process(p);//唤醒进程
  printk(“current jiffies is %ld\n”, jiffies); //打印当前jiffies
}
static int __init timer_init(void){ //定时器初始化过程
  printk(“My module worked!\n”);
  init_timer(&stimer);
  stimer.data = (unsigned long)current; //将当前进程的pid作为参数传递
  stimer.expires = jiffies + timeout; //设置到期时间
  stimer.function = time_handler;
  add_timer(&stimer);
  printk(“current jiffies is %ld\n”, jiffies);
  set_current_state(TASK_INTERRUPTIBLE);
  schedule(); //挂起该进程
  del_timer(&stimer); //删除定时器
  return 0;
}
static void __exit timer_exit(void){
  printk(“Unloading my module.\n”);
  return;
}
module_init(timer_init);//加载模块
module_exit(timer_exit);//卸载模块
MODULE_AUTHOR(“fyf”);
MODULE_LICENSE(“GPL”);

运行结果：

[ 9850.099121] My module worked!
[ 9850.099127] current jiffies is 2387524
[ 9860.128017] current jiffies is 2390032
[ 9869.135805] Unloading my module.

打印结果与定时时间2500有一点差距，是因为打印时第一次的jiffies实在add_timer之后打印的，故不是定时器激发时的jiffies，第二次同理，所以结果不是确定的，但都于2500相差不多