Linux核心開發之中斷與時鐘三

晚上7點10分..

「小濤哥，這章不是叫linux裝置驅動程式之中斷與時鐘，前邊你講了中斷，還給了我很多模版，我都看懂了，這次是不是要開始講時鐘了..」

「真聰明，越來越喜歡你這聰明的樣子了，說的不錯，今天就要開始乙個新的模組--核心時鐘」我很少誇人，為啥今天誇她呢了，呵呵.

定時器，意思大家都明白，我就不說了，要是不明白，把它想成個鬧鐘總可以吧..

定時器分為硬體和軟體定時器，軟體定時器最終還是要依靠硬體定時器來完成。核心在時鐘中斷發生後檢測各定時器是否到期，到期後的定時器處理函式將作為軟中斷在底半部執行。實質上，時鐘中斷處理程式執行update_process_timers函式，該函式呼叫run_local_timers函式，這個函式處理timer_softirq軟中斷，執行當前處理上到期的所有定時器。

linux核心中定義提供了一些用於操作定時器的資料結構和函式如下：

1)timer_list:說定時器，當然要來個定時器的結構體

struct timer_list

2)初始化定時器：void init_timer(struct timer_list *timer);經過這個初始化後，entry的next為null,並給base賦值
3)增加定時器：void add_timer(struct timer_list *timer); 該函式用於註冊核心定時器，並將定時器加入到核心動態定時器鍊錶中。

4)刪除定時器：int del_timer(struct timer_list *timer);

說明：del_timer_sync是del_timer的同步版，主要在多處理器系統中使用，如果編譯核心時不支援smp,del_timer_sync和del_timer等價.

5)修改定時器：int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires);

下邊是乙個使用定時器的模版：

struct ***_dev  /*second裝置結構體*/ 
;int ***_func1(...) //***驅動中某函式 
int ***_func2(...) //驅動中某函式 
static
void ***_do_timer(unsigned
long arg) //定時器處理函式

在定時器函式中往往會在做完具體工作後，延遲expires並將定時器再次新增到核心定時器鍊錶中，以便定時器能被再次觸發(這句話我也是從別處抄來的，別告訴小王哈)。

在核心定時器中，常常少不了要說下核心延遲的事，請接著往下看：

1）短延遲：

在linux核心中提供了三個函式來分別實現納秒，微秒，毫秒延遲,原理上是忙等待，它根據cpu頻率進行一定次數的迴圈

void ndelay(unsigned long nsecs); void udelay(unsigned long usecs); void mdelay(unsigned long msecs);

毫秒延遲已經相當大了，當然更秒延遲當然要小一些，在核心中，為了效能，最好不要用mdelay，這會耗費大量cpu資源，那麼咋辦呢，涼拌..

void msleep(unsigned int millisecs); unsigned long msleep_interruptible(unsigned int millisecs); void ssleep(unsigned int seconds);

這三個是核心專門提供該我們用來處理毫秒以上的延遲。上述函式將使得呼叫它的程序睡眠引數指定的秒數，其中第二個是可以被打斷的，其餘的兩個是不可以的。

2）長延遲:

核心中進行延遲最常用的方法就是比較當前的jiffies和目標jiffies(當前的加上時間間隔的jiffies)，直到未來的jiffies達到目標jiffies。比如：

unsigned
long delay = jiffies + 100; //延遲100個jiffies
while(time_before(jiffies, delay));

與time_before對應的還有乙個time_after().其實就是#define time_before(a,b) time_after(b,a);

另外兩個是time_after_eq(a,b)和time_before_eq(a,b)

3)睡著延遲：這顯然是比忙等待好的方法，因為在未到來之前，程序會處於睡眠狀態，把cpu空出來，讓cpu可以做別的事情，等時間到了，呼叫schedule_timeout()就可以喚醒它並重新排程執行。msleep和msleep_interruptible本質上都是依靠包含了schedule_timeout的schedule_timeout_uninterruptible()和schedule_

timeout_interruptible()實現。就像下邊這樣：

void msleep(unsigned
int msecs)


unsigned
long msleep_interruptible(unsigned
int msecs)

signed
long __sched schedule_timeout_interruptible()signed
long timeout)
signed
long __sched schedule_timeout_uninterruptible()signed
long timeout)

另外還有如下：

time_on_timeout(wait_queue_head_t *q, unsigned long timeout);

interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t *q, unsigned long timeout);

這兩個將當前程序新增到等待佇列，從而在等待佇列上睡眠，當超時發生時，程序將被喚醒。

「小王，有關中斷和系統時鐘的咱們也講完了，下次就給你來乙個有關系統時鐘的裝置驅動例子，鞏固一下吧，你可要抓緊哦..「

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