原创 中断与时钟

Linux内核所提供的用于操作定时器的数据结构和函数如下：

1. timer_list

struct timer_list{

struct list_head entry;//定时器列表

unsigned long expires;//定时器到期时间

void (*function)(unsigned long);//定时器处理函数

unsigned long data;//作为参数被传入定时器处理函数

struct timer_base_s *base;

};

2.初始化定时器

void init_timer(struct timer_list *timer);

初始化timer_list的entry的next为NULL。

TIMER_INITIALIZER（_function,  _expires, _data）宏用于赋值定时器结构体的function、expires、data和base成员。

#define TIMER_INITIALIZER(_function, _expires, _data） {        \

.function = (_function),                                              \

expires = (_expires),                                                \

.data = (_data),                                                         \

.base = &__init_timer_base,                                \

}

DEFINE_TIMER(_name, _function, expires, _data)宏是定义并初始化定时器成员的快捷方式。

#define DEFINE_TIMER(_name, _function, _expires, data)        \

struct timer_list  _name =                                                      \

TIMER_INITIALIZER(_function, _expires, _data)  \

setup_timer()也可用于初始化定时器并赋值其成员。

static inline void setup_timer(struct timer_list *timer,

void (*function)(unsigned long),

unsigned long data

{

timer->function = function;

timer->data =data;

init_timer(timer);

}

3. 增加定时器

void add_timer(struct timer_list *timer);//注册内核定时器，将定时器加入到内核动态定时器链表中。

4.删除定时器

int del_timer(struct timer_list *timer);

del_timer_sync()是del_timer()同步版，主要用于多处理哭器系统中使用，内核不支持SMP,del_timer_sync()等同于del_timer()

5.修改定时器的expires

int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires);

内核延迟

void ndelay(unsigned long nsecs);//纳秒

void udelay(unsigned long nsecs);//微秒

void mdelay(unsigned long nsecs);//毫秒

以上3个延迟的实现本质是忙等待，根据CPU频率进行一定次数的循环。

内核中最好不要直接使用mdelay()函数，将无谓地耗费CPU资源。内核提供以下函数用于毫秒级以上的延迟

void msleep(unsigned int millisecs);

unsigned long  msleep_interruptible(unsigned int millisecs);//可被唤醒

void ssleep(unsigned int seconds);

上述函数将使得商用它的进程睡眠指定的时间。

长延迟

#define time_after(a, b)                                    \

(typecheck(unsigned long ,a)  &&      \

typecheck(unsigned long ,b)  &&       \

((long)(b) -(long)(a) < 0))

#define time_before(a, b) time_before(b, a)

为了防止time_before()和time_after()的比较过程中编译器对jiffies的优化，内核将其定义为volatile变量，保证它每次都被重新读取。

睡眠

睡眠延迟在时间到来之前让出CPU资源

schedule_timeout(unsigned long timeout);实现原理是向系统添加一个定时器，在定时器处理函数中唤醒参数对应的进程

schedule_timeout_interruptible(unsigned long timeout);//置进程状态为TAK_INTERRUPTIBLE

schedule_timeout_uninterruptible(unsigned long timeout);//置进程状态为TAK_UNINTERRUPTIBLE

sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, unsigned long time);

inerruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, unsigned long time);//timeout之前可被唤醒