芯靈思SinlinxA64開發(fā)板Linux內(nèi)核定時(shí)器編程

開發(fā)平臺(tái) 芯靈思Sinlinx A64
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Linux 內(nèi)核定時(shí)器是內(nèi)核用來控制在未來某個(gè)時(shí)間點(diǎn)（基于jiffies）調(diào)度執(zhí)行某個(gè)函數(shù)的一種機(jī)制，其實(shí)現(xiàn)位于 <Linux/timer.h> 和 kernel/timer.c 文件中。
內(nèi)核定時(shí)器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

struct timer_list {
    struct list_head entry;  //雙向鏈表元素list：用來將多個(gè)定時(shí)器連接成一條雙向循環(huán)隊(duì)列。
    unsigned long expires; //expires 字段表示期望定時(shí)器執(zhí)行的 jiffies 值，到達(dá)該 jiffies 值時(shí)，將調(diào)用 function 函數(shù)，并傳遞 data 作為參數(shù)。
    void (*function)(unsigned long); //指向一個(gè)可執(zhí)行函數(shù)。當(dāng)定時(shí)器到期時(shí)，內(nèi)核就執(zhí)行function所指定的函數(shù)。而data域則被內(nèi)核用作function函數(shù)的調(diào)用參數(shù)。
    unsigned long data;
    struct tvec_base *base;
    /* ... */
};

時(shí)間比較操作
在定時(shí)器應(yīng)用中經(jīng)常需要比較兩個(gè)時(shí)間值，以確定timer是否超時(shí)，所以Linux內(nèi)核在timer.h頭文件中定義了4個(gè)時(shí)間關(guān)系比較操作宏。這里我們說時(shí)刻a在時(shí)刻b之后，就意味著時(shí)間值a≥b。
Linux強(qiáng)烈推薦用戶使用它所定義的下列4個(gè)時(shí)間比較操作宏（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 內(nèi)核時(shí)間相關(guān)轉(zhuǎn)換函數(shù)

1. unsigned long usecs_to_jiffies(const unsigned int u)
   功能： 把微秒轉(zhuǎn)換成時(shí)鐘節(jié)拍
   參數(shù)： u 時(shí)間微秒
   返回： 對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘節(jié)拍數(shù)量
2. unsigned long msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
   功能： 把毫秒轉(zhuǎn)換成時(shí)鐘節(jié)拍
   參數(shù)： u 時(shí)間毫秒
   返回： 對(duì)應(yīng)的時(shí)鐘節(jié)拍數(shù)量
   示例： 要定時(shí)從現(xiàn)在開始， 3 毫秒執(zhí)行一個(gè)函數(shù)
   expires 設(shè)置為 jiffies+ msecs_to_jiffies(3)

Linux 內(nèi)核定時(shí)器操作相關(guān) API

1. 靜態(tài)定義結(jié)構(gòu)體變量并且初始化（宏）
   DEFINE_TIMER(_name, _function, _expires, _data)
   功能： 定義一個(gè)名字為_name 的 struct timer_list 結(jié)構(gòu)的變量， 并且初始化它的 function, expires, data 成員

2. 定時(shí)器初始化（宏）
   init_timer(timer)
   功能： 只是對(duì) struct timer_list 結(jié)構(gòu)成員進(jìn)行一些基礎(chǔ)初始化操作， function, expires, data 成員還需要用戶自
   己填充。

3.設(shè)置定時(shí)器（宏）
setup_timer(timer, fn, data)
功能： 設(shè)置定時(shí)器中的 function, data 和一些基礎(chǔ)成員， expires 并沒有初始化， 需要用戶自己進(jìn)行初始化

4. 注冊(cè)定時(shí)器到內(nèi)核
   void add_timer(struct timer_list *timer)
   功能： 向內(nèi)核注冊(cè)一個(gè)定時(shí)器， 注冊(cè)后會(huì)馬上開始計(jì)時(shí)。
   5.從內(nèi)核注銷定時(shí)器
   int del_timer(struct timer_list * timer)
   功能： 從內(nèi)核定時(shí)鏈表上刪除指定的定時(shí)器， 刪除后就不會(huì)再執(zhí)行綁定的函數(shù)

5. 修改定時(shí)器定時(shí)時(shí)間值， 并且重新注冊(cè)
   int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expire0.s)
   功能： 修改定時(shí)器定時(shí)時(shí)間值， 并且重新注冊(cè)， 不管這個(gè)定時(shí)的超時(shí)函數(shù)是否執(zhí)行過。 執(zhí)行完成后會(huì)馬上啟
   動(dòng)定時(shí)。

內(nèi)核定時(shí)器編程步驟
Step1 定義timer_list 結(jié)構(gòu)變量
Step2 定義超時(shí)函數(shù)
Step3 對(duì)timer_list結(jié)構(gòu)變量進(jìn)行初始化
Step4 注冊(cè)定時(shí)器，啟動(dòng)定時(shí)
Step5 注銷定時(shí)器

驅(qū)動(dòng)代碼：

#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/interrupt.h>

void tasklet_fun(unsigned long data);
//Step1 定義并靜態(tài)初始化tasklet_struct 結(jié)構(gòu)變量
DECLARE_TASKLET(mytasklet, tasklet_fun, 651);
//Step2 tasklet服務(wù)函數(shù)
void tasklet_fun(unsigned long data)
{
        static unsigned long count = 0;
        printk("count:%lu,%s is call! data:%lu\r\n",count++,__FUNCTION__,data);
        tasklet_schedule(&mytasklet); //在工作函數(shù)中重新調(diào)度自己，這樣會(huì)循環(huán)調(diào)用tasklet_fun
}
static int __init mytasklet_init(void)
{
        //Step3 開始調(diào)度 mytasklet
        tasklet_schedule(&mytasklet);
        printk("%s is call!\r\n",__FUNCTION__);
        return 0;
}
static void __exit mytasklet_exit(void) //Module exit function specified by module_exit()
{
        //Step4 刪除 tasklet
        tasklet_kill(&mytasklet);
}
module_init(mytasklet_init);
module_exit(mytasklet_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

分享名稱：芯靈思SinlinxA64開發(fā)板Linux內(nèi)核定時(shí)器編程
當(dāng)前路徑：http://muchs.cn/article36/geoppg.html

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