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 和 kernel/timer.c 文件中。

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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)

6. 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

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驅(qū)動(dòng)代碼：

#include 
#include 
#include 

//Step1 timer_list 結(jié)構(gòu)變量
struct timer_list timer;
//Step2 超時(shí)函數(shù)
void timer_fun(long data)
{
        printk("%s is call! data:%d\r\n",__FUNCTION__,data);//__FUNCTION__   獲取當(dāng)前函數(shù)名
        mod_timer(&timer, jiffies + HZ*1); //再次修改本定時(shí)器超時(shí)時(shí)間為當(dāng)前時(shí)間后1秒
}
static int __init timer_init(void)
{
        //Step3 對(duì)timer_list結(jié)構(gòu)變量進(jìn)行初始
        init_timer(&timer);
        setup_timer(&timer, timer_fun, 666);
        timer.expires = jiffies + HZ*2;
        //Step4 注冊(cè)定時(shí)器，啟動(dòng)定時(shí)
        add_timer(&timer); 
        printk("Timer start!\r\n");
        return 0;
}
static void __exit timer_exit(void) //Module exit function specified by module_exit()
{
        //Step5 注銷定時(shí)器
        del_timer_sync(&timer);
        printk("Timer over!\r\n");
}
module_init(timer_init);
module_exit(timer_exit);
MODULE_LICENSE("GPL");

Makefile代碼：

KERN_DIR = /work/lichee/linux-3.4
all:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules 
clean:
        make -C $(KERN_DIR) M=`pwd` modules clean
        rm -rf modules.order
obj-m        += timer_drv.o

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最后使用 dmseg 命令查看，可以看到每隔1秒打印一次