Linux 定时器

所谓定时器,就是闹钟,时间到后你就要做某些事。有 2 个要素:时间、做事,
换成程序员的话就是:超时时间、函数。

在内核中使用定时器很简单,涉及这些函数(参考内核源码 include\linux\timer.h):
① setup_timer(timer, fn, data):
设置定时器,主要是初始化 timer_list 结构体,设置其中的函数、参数。

② void add_timer(struct timer_list *timer):
向内核添加定时器。timer->expires 表示超时时间。
当超时时间到达,内核就会调用这个函数:timer->function(timer->data)。

③ iint mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires):
修改定时器的超时时间,

④ int del_timer(struct timer_list *timer):
删除定时器

Linux内核的系统滴答中断(tick)是10ms,每发生一次 tick 中断,全局变量 jiffies 就会累加 1。

定时器的时间就是基于 jiffies 的,我们修改超时时间时,一般使用这 2 种方法:
① 在 add_timer 之前,直接修改:

timer.expires = jiffies + xxx; // xxx 表示多少个滴答后超时,也就是 xxx*10ms
timer.expires = jiffies + 2*HZ; // HZ 等于 CONFIG_HZ,2*HZ 就相当于 2 秒

② 在 add_timer 之后,使用 mod_timer 修改:

mod_timer(&timer, jiffies + xxx); // xxx 表示多少个滴答后超时,也就是 xxx*10ms
mod_timer(&timer, jiffies + 2*HZ); // HZ 等于 CONFIG_HZ,2*HZ 就相当于 2 秒

比如,利用定时器处理按键消抖,每次抖动都会关系定时器的超时时间,等待超时时间达到后,才会去读取按键的值。

centos 秒级定时器 定时器 linux_centos 秒级定时器

一整套流程如下:
①驱动的加载和卸载函数
加载函数中:
注册platform设备驱动
platform_driver_register(&irq_key_drv);

卸载函数中:
注销平台设备驱动
platform_driver_unregister(&irq_key_drv);

②platform设备驱动通过platform_driver_register函数自动匹配设备树

查找设备树种的compatible属性。

如果匹配成功,就会调用.probe函数

centos 秒级定时器 定时器 linux_设备号_02


③.probe函数中,首先回去申请设备号

这里有两种方式,第一种是指定设备号,去申请

缺点:

需要提前知道哪个设备号没有使用,且注册该设备号后,所有的子设备号均被占用,比较浪费第二种是由系统自动分配设备号,可以指定申请几个子设备号。

centos 秒级定时器 定时器 linux_设备节点_03


④.probe函数中,自动创建设备节点

自动创建设备节点引出了cdev,热插拔功能

实现如下:

centos 秒级定时器 定时器 linux_设备号_04


⑤自动创建设备节点还需要创建class和device

centos 秒级定时器 定时器 linux_设备驱动_05


⑥err时,可以使用goto语句进行统一处理,return前需要释放申请过的资源。

centos 秒级定时器 定时器 linux_设备驱动_06


⑦中断服务函数的注册

第一步,取得指定的IO的中断irq编号

centos 秒级定时器 定时器 linux_centos 秒级定时器_07


第二步,注册中断服务函数,触发方式

centos 秒级定时器 定时器 linux_centos 秒级定时器_08


第三步,编写中断服务函数

中断服务函数中,仅修改定时器的超时时间,意味着,按键按下抖动时,定时器就不会超时,只有稳定下来,才会调用定时器函数,读取按键IO。⑧在.probe函数中,设置定时器,初始化time_list结构体,注册定时器函数

centos 秒级定时器 定时器 linux_centos 秒级定时器_09


向内核添加定时器,首先需要设置timer->expires超时时间。

centos 秒级定时器 定时器 linux_centos 秒级定时器_10


超时时间设置为0,代表一定会执行定时器函数。

定时器函数执行,读取按键的值
从而实现消抖功能。

⑨.remove函数中会释放所有申请的资源

centos 秒级定时器 定时器 linux_设备号_11

centos 秒级定时器 定时器 linux_设备节点_12