linux内核 定时器(linux硬件定时器)
大家好，关于linux内核 定时器很多朋友都还不太明白，今天小编就来为大家分享关于linux硬件定时器的知识，希望对各位有所帮助！
[Linux]内核定时器(Timer)
Linux内核的定时器机制基于硬件中断来监控时间流逝，关键在于理解struct timer_list结构。这个结构体在3.18版本中包含expires（定时器到期时间）、(*function)(定时器回调函数)和data（回调函数参数）。定时器的添加和管理通过add_timer和mod_timer函数进行，它们将定时器加入管理队列，但实际执行由时钟中断驱动，只有在中断处理的softirq部分才会检查并执行定时器。
删除定时器时，del_timer会判断定时器是否已执行（inactive状态），如果是，返回0；否则从队列中移除。而在SMP系统中，del_timer_sync确保在函数返回时，所有处理器都不再执行该定时器。遇到calltrace问题时，曾因重复初始化定时器引发，但3.18和5.9内核的timer_entry处理方式不同，可能导致链表断开，这需要深入源码以理解具体机制。
在3.18版本中，timer_entry通过双向链表连接，而在5.9中则使用散列表的node节点。这两种方式都可能存在因指针设置不当导致链表断裂的问题，具体原因有待进一步探讨。
Linux内核定时器及内核延时
内核定时器
内核定时器，即动态定时器，是内核在特定时刻执行程序或进程的基础。软件定时器在设备驱动程序中应用广泛，用于检测设备状态。初始化一个软件定时器很简单，需设置超时时间与超时处理函数，将其插入内核定时器队列。定时器结构由timer_list表示，包含超时时间、处理函数、参数、处理器归属等信息。常用API包括初始化、添加、删除定时器等。
在代码中使用内核定时器的步骤如下：
(1)声明定时器数据结构。
(2)使用init_timer()初始化定时器，设置其归属与链表指针。
(3)设置超时时间、处理函数与参数。
(4)使用add_timer()注册定时器，将定时器加入内核定时器链表。
(5)使用del_timer()或del_timer_sync()删除定时器。
(6)使用mod_timer()修改定时器到期时间。
创建内核定时器后，定时器将在指定时间执行超时处理函数。定时器结构与API提供灵活的定时控制。
内核延时
Linux内核提供纳秒、微秒、毫秒延迟函数，实现原理为循环等待。对于毫秒级以上延迟，内核提供了msleep()、ssleep()与msleep_interruptible()函数，让进程睡眠指定时间。msleep()与msleep_interruptible()在等待时间到来前，进程处于睡眠状态，CPU资源被其他进程使用。通过schedule_timeout()添加定时器，在定时器处理函数中唤醒进程，实现延迟。
内核定时器与延时机制为进程控制提供高效、灵活的方式，适用于系统时间控制、事件调度与进程管理。正确使用可优化系统性能，减少资源浪费。
一文搞懂Linux下内核定时器(Timer)
Linux内核定时器是一种基于未来时间点的计时方式，不同于单片机定时器。它在当前时刻启动，在未来某一时刻终止。在Linux内核中，定时器的精度不高，不能用于高精度定时。超时后会自动关闭，为了实现周期性定时，需要在处理函数中重新开启定时器。
Linux内核定时器的核心结构体为timer_list，定义在/linux-4.1.15/include/linux/timer.h文件中。expires属性表示到期时间，单位为节拍数，等于当前时钟节拍计数（存储在系统全局变量jiffies中）加上定时的时长对应的时钟节拍数量。对于定时器的优化，可以通过HZ宏获取每秒的节拍数量，HZ值可以通过/linux-4.1.15/include/asm-generic/param.h文件中的定义进行自定义。
在使用定时器时，需要掌握几个关键函数。DEFINE_TIMER宏用于静态定义结构体变量并初始化成员，包括变量名、超时处理函数、到期时间、传递给处理函数的参数。add_timer函数用于向Linux内核注册定时器，注册后定时器开始运行。del_timer函数用于删除定时器，无论定时器是否激活，都可以删除。在多处理器系统中，需要在删除定时器前等待其他处理器的定时处理函数退出。mod_timer函数用于修改定时值，如果定时器未激活，可以激活定时器。
代码实现中包括timer.c文件和Makefile文件。编译后，将驱动发送至开发板。加载驱动后，开发板会根据配置打印相关信息。
理解Linux内核定时器的关键在于理解节拍数与时间的转换关系，以及掌握相关函数的使用方法。通过正确配置定时器，可以实现高效的定时任务调度。
