linux定时器使用指南及实例

本文简述如何使用linux里的定时器，包括周期性中断，停止和启动的控制。

日常常用的几个定时器相关linux API函数：

1. init_timer(); 初始化定时器
2. add_timer(); 启动定制器
3. del_timer();停止定时器
4. mod_timer(); 重新修改定时器当前计数时间

这些API位于：kernel\timer.c中，该源文件里还包括了常用的msleep(),schedule_timeout()等常用的延时调度函数。

下面以一个实例驱动介绍linux里的timer的使用（基于3.10.0-123内核）。

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案例如下：

1. 创建一定时器，完成每3s一次周期性中断并打印。
2. 通过字符设备接口与用户层交互，写0则关闭（停止）定时器，写1则开启（启动）定时器
   （即：当echo 1 >/dev/demo_deva启动定时器，当echo 0 >/dev/demo_deva 停止定时器）。

#include 
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#include  
#include 
#include 
#include 
#include "timer_drv.h"

/*
功能:
	定时器3秒定时中断一次打印。
	当echo 1 >/dev/demo_deva开启定时器，当echo 0 >/dev/demo_deva 关闭定时器
*/

#define DRV_VERSION  "V1.0"
MODULE_LICENSE("GPL");
MODULE_AUTHOR("LUDY");
MODULE_DESCRIPTION("This is timer demo");
MODULE_VERSION(DRV_VERSION);

//static volatile int time_count = 0;
static void handel_irq_do_timer(unsigned long arg);
u8 delay = 3; //3s
/* 设备要使用的定时器 */
static struct timer_list my_timer;//也可以：TIMER_INITIALIZER(handel_irq_do_timer, 0, 0); 直接快速初始化结构体内容

/* 定时器中断处理函数 */
static void handel_irq_do_timer(unsigned long arg)
{
	// struct xxx_device *dev = (struct xxx_device *)(arg);
	/* 修改调度定时器，3s再执行 */
	mod_timer(&my_timer, jiffies + delay*HZ); //*HZ即转换成jiffies单位值
	printk("timer arrival\n");
}

/* 定时器初始化*/
void timer_init_run(void* pri_data)
{

	//device *dev =  (device*)pri_data;
    /* 初始化定时器 */
    init_timer(&my_timer);   
	/* 设备结构体指针作为定时器处理函数参数 */
    my_timer.function = &handel_irq_do_timer; //中断处理函数
	my_timer.expires =  delay*HZ;  //定时时间delay秒  
    //my_timer.data = (unsigned long)dev;
}

/*
写函数；
定时器启动和停止控制
*/
ssize_t  demodrv_write(struct file *file, const char __user *buf, size_t count, loff_t *ppos)
{
	char rev_data;
      /*只接受一个字符的写入*/
	if(count >2)  //count包括了/0字符
		return -EFAULT;
	//copy_from_user(rev_data1, buf, count);
	if(get_user(rev_data, buf))
	{
		return -EFAULT;
	}
	printk("driver: device write:%c  count:%d\n" ,rev_data, count);

	switch(rev_data)
	{
		case '0':
		    /* 删除(停止)定时器 */
			del_timer(&my_timer);
			break;
		case '1':
			/* 添加（注册） 启动定时器 */
			add_timer(&my_timer);  //add添加后，定制器开始运行
			break;
		default:
			PRINT_ERR("write EINVAL:%c\n" ,rev_data);
			break;
	}
	return count;
}


ssize_t demodrv_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *ppos)
{
	return 1;
}

static int demodrv_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
	printk("driver: device open\n");
	return 0;
}


int demodrv_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
	printk("driver: device close\n");
	return 0;
}


static struct file_operations demo_drv_fops = {
    .owner   =  THIS_MODULE, 
    .open    =  demodrv_open,     
	.read	 =	demodrv_read,
	.write	 =	demodrv_write,		
	.release =  demodrv_close,
};

int major;
static struct class *demo_drv_class;
static struct class_device	*demo_class_dev;

static int __init demo_drv_init(void)
{
	major = register_chrdev(0, "demo_drv", &demo_drv_fops);//注册字符驱动获取设备号
	demo_drv_class = class_create(THIS_MODULE, "demo_drv_class"); //sys/class下创建类
	demo_class_dev = device_create(demo_drv_class, NULL, MKDEV(major, 0), NULL, "demo_dev"); /*类下创建设备文件绑定到设备号 /dev/demo_dev */

	timer_init_run(demo_class_dev);
	return 0;
}


static void __exit demo_drv_exit(void)
{
	unregister_chrdev(major, "demodrv");
	device_unregister(demo_class_dev);
	class_destroy(demo_drv_class);
    /* 删除(停止)定时器 */
    del_timer(&my_timer);

	return 0;
}
module_init(demo_drv_init);
module_exit(demo_drv_exit);

如上源码可知，使用一个定时器通常需要如下步骤：

1. 定义一个timer_list 结构体的定时器对象。并可以通过TIMER_INITIALIZER快速赋值对象里的成员（中断函数；定时时间等）；
2. init_timer 初始化该定制器（此时定时器还不能走）；
3. 可以自定义为定时器对象里的成员赋值（中断函数；定时时间；私有数据等）；
4. add_timer 启动该定时器，定时器开始倒计时；
5. mod_timer 修改当前定时器的数值（复位定时器）；
6. 如果要停止（删除）一个定时器，执行del_timer，需要重新启动则继续执行add_timer。