linux-定时器timer介绍

1.HZ

        HZ（系统节拍），表示系统每秒的节拍数，可以理解为系统每秒心脏跳动的次数，或者人类每秒脉搏跳动的次数。

        linux的HZ是可配置的，由config的配置选项CONFIG_HZ选择，值为100hz,200hz，250hz,300hz，500hz,1000hz.....默认配置为1000hz,配置Hz越高，那么系统的时间精度就会越高，但相应的会导致中断产生的更加频繁，但是现在的处理器一般配置为1000hz也能处理得过来，负载并不会很大。

2.jiffies

        Linux使用一个全局变量jiffies记录系统启动以来的系统节拍数，初始值为零

        64位： jiffies_64

        32位： jiffies

        jiffies_64 和 jiffies 其实是同一个东西，jiffies_64 用于 64 位系统，而 jiffies 用于 32 位系统。为了兼容不同的硬件，jiffies 其实就是 jiffies_64 的低 32 位。

        因为HZ 表示每秒的节拍数，jiffies 表示系统运行的 jiffies 节拍数，所以 jiffies/HZ 就是系统运行时间，单位为秒。

3.jiffies处理函数

        如果 unkown 超过 known 的话，time_after 函数返回真，否则返回假。如果 unkown 没有超
过 known 的话 time_before 函数返回真，否则返回假。

 unsigned long timeout;
 timeout = jiffies + (2 * HZ); /* 超时的时间点 */

 /*************************************
 具体的代码
 ************************************/

 /* 判断有没有超时 */
 if(time_before(jiffies, timeout)) {
 /* 超时未发生 */
 } else {
 /* 超时发生 */
 }

为了方便开发，Linux 内核提供了几个 jiffies 和 ms、us、ns 之间的转换函数，如表 50.1.1.2
所示：

 4.定时器处理函数

        Linux 内核使用 timer_list 结构体表示内核定时器，timer_list 定义在文件include/linux/timer.h 中

struct timer_list {
struct list_head entry;
unsigned long expires; /* 定时器超时时间，单位是节拍数 */
struct tvec_base *base;
void (*function)(unsigned long); /* 定时处理函数 */
unsigned long data; /* 要传递给 function 函数的参数 */
int slack;
};

init_timer	负责初始化 timer_list 类型变量
add_timer	用于向Linux 内核注册定时器
del_timer	删除一个定时器
mod_timer	修改定时值，如果定时器还没有激活的话，mod_timer 函数会激活定时器

 struct timer_list timer; /* 定义定时器 */

 /* 定时器回调函数 */
 void function(unsigned long arg)
 {
 /*
 * 定时器处理代码
 */

 /* 如果需要定时器周期性运行的话就使用 mod_timer
 * 函数重新设置超时值并且启动定时器。
 */
 mod_timer(&dev->timertest, jiffies + msecs_to_jiffies(2000));
 }

 /* 初始化函数 */
 void init(void)
 {
 init_timer(&timer); /* 初始化定时器 */

 timer.function = function; /* 设置定时处理函数 */
 timer.expires=jffies + msecs_to_jiffies(2000);/* 超时时间 2 秒 */
 timer.data = (unsigned long)&dev; /* 将设备结构体作为参数 */

 add_timer(&timer); /* 启动定时器 */
 }

 /* 退出函数 */
 void exit(void)
 {
 del_timer(&timer); /* 删除定时器 */
 /* 或者使用 */
 del_timer_sync(&timer);
 }

注意：内核定时器并不是周期性运行的，超时以后就会自动关闭，因此如果想要实现周期性定时，那么就需要在定时处理函数中重新开启定时器。