Linux カーネル タイマーの使用方法の詳細な説明

LINUX カーネル タイマーは、(jiffies に基づいて) 将来の特定の時点での特定の関数のスケジューリングと実行を制御するためにカーネルによって使用されるメカニズムです。このメカニズムの実装は、 および kernel/timer.c ファイルにあります。

スケジュールされた関数は非同期で実行する必要があります。これは「ソフトウェア割り込み」に似ており、非プロセス コンテキストにあります。したがって、スケジューリング関数は次の規則に従う必要があります:

1. 現在のポインターがなければ、ユーザー空間へのアクセスは許可されません。プロセス コンテキストがないため、関連するコードは中断されたプロセスに接続されません。
2. スリープやスリープの原因となる機能やスケジュールは実行できません。
3. アクセスされるデータ構造は、競合状態を防ぐために同時アクセスから保護する必要があります。

カーネル タイマー スケジューリング機能は、一度実行されると、再度実行されることはありません (自動ログアウトに相当)。ただし、スケジュールされた機能内でそれ自体を再スケジュールすることで、定期的に実行することができます。

SMP システムでは、キャッシュの局所性を可能な限り確保するために、スケジューリング機能は常に登録されているのと同じ CPU 上で実行されます。

タイマー API

カーネルタイマーのデータ構造

リーリー

expires フィールドは、タイマーが実行すると予想される jiffies 値を示します。jiffies 値に達すると、関数 function が呼び出され、データがパラメータとして渡されます。タイマーがカーネルに登録されるとき、入力フィールドはタイマーをカーネルのリンクされたリストに接続するために使用されます。基本フィールドは、カーネル実装によって内部的に使用されます。
カーネル タイマーは将来の長い時点には適用されないため、有効期限の値は 32 ビットであることに注意してください。

初期化

struct timer_list を使用する前に、データ構造を初期化して、すべてのフィールドが正しく設定されていることを確認する必要があります。初期化には 2 つの方法があります。
方法 1:
DEFINE_TIMER(タイマー名、関数名、期限切れ値、データ);
このマクロは、timer_name という名前のカーネル タイマーを静的に作成し、その関数、有効期限、名前、および基本フィールドを初期化します。

方法 2:

リーリー

init_timer() を通じてタイマーを動的に定義し、処理関数のアドレスとパラメーターを timer_list にバインドします。
初期化にどのメソッドが使用されるかに関係なく、本質はフィールドに値を割り当てることだけなので、expires、関数、およびデータのフィールドは add_timer() を実行する前に直接変更できることに注意してください。
上記のマクロと関数の定義については、include/linux/timer.h を参照してください。

＃＃＃＃＃＃登録する＃＃＃＃＃＃

タイマーを有効にするには、カーネル内の特別なリンク リストに接続する必要があります。これは、add_timer(struct timer_list *timer) によって実現できます。

再度登録してください

タイマーのスケジュール時間を変更するには、mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned longexpires) を呼び出すことができます。 mod_timer() は、タイマー関数が実行されているかどうかに関係なく、タイマーをカーネルに再登録します。 ＃＃＃＃＃＃ログアウト＃＃＃＃＃＃ タイマーの登録を解除するには、del_timer(struct timer_list *timer) または del_timer_sync(struct timer_list *timer) を渡すことができます。このうち、del_timer_sync は SMP システムで使用されます (非 SMP システムでは、del_timer と同等です)。ログアウトするタイマー関数が別の CPU で実行されている場合、del_timer_sync() はその実行が完了するのを待つため、これは関数は休止状態になります。さらに、スケジュールされた機能と同じロックを競合することも避ける必要があります。すでに実行されており、それ自体を再登録していないタイマーの場合、登録解除関数は実際には何も行いません。

int timer_pending(const struct timer_list *timer)

この関数は、実行のスケジュールを待機しているタイマーがカーネル リストに追加されているかどうかを判断するために使用されます。タイマー関数が実行されようとすると、カーネルは対応するタイマーをカーネルのリンク リストから削除することに注意してください (ログアウトと同等)

一个简单的例子

#include 
\#include 
\#include 

struct timer_list mytimer;

static void myfunc(unsigned long data)
{
    printk("%s/n", (char *)data);
    mod_timer(&mytimer, jiffies + 2*HZ);
}

static int __init mytimer_init(void)
{
    setup_timer(&mytimer, myfunc, (unsigned long)"Hello, world!");
    mytimer.expires = jiffies + HZ;
    add_timer(&mytimer);

​    return 0;
}

static void __exit mytimer_exit(void)
{
    del_timer(&mytimer);
}

module_init(mytimer_init);
module_exit(mytimer_exit);

例子2
static struct timer_list power_button_poll_timer;

static void power_button_poll(unsigned long dummy)
{
 if (gpio_line_get(N2100_POWER_BUTTON) == 0) {
 ctrl_alt_del();
 return;
 }

 power_button_poll_timer.expires = jiffies + (HZ / 10);
 add_timer(&power_button_poll_timer);
}


static void __init n2100_init_machine(void)
{
；
；
 init_timer(&power_button_poll_timer);
 power_button_poll_timer.function = power_button_poll;
 power_button_poll_timer.expires = jiffies + (HZ / 10);
 add_timer(&power_button_poll_timer);
}

例子3

设备open时初始化和注册定时器

static int corkscrew_open(struct net_device *dev)

{
；
；
 init_timer(&vp->timer);  
 vp->timer.expires = jiffies + media_tbl[dev->if_port].wait;
 vp->timer.data = (unsigned long) dev;
 vp->timer.function = &corkscrew_timer; /* timer handler */
 add_timer(&vp->timer);
：
；
}
定时器超时处理函数，对定时器的超时时间重新赋值

static void corkscrew_timer(unsigned long data)
{
；
；
  vp->timer.expires = jiffies + media_tbl[dev->if_port].wait;
  add_timer(&vp->timer);
；
；
}

设备close时删除定时器
static int corkscrew_close(struct net_device *dev)
{
 ；
；
 del_timer(&vp->timer);
；
；
}


例子4

本例子用DEFINE_TIMER静态创建定时器

\#include 
\#include 
\#include 
\#include 
\#include 
\#include 

static void ledtrig_ide_timerfunc(unsigned long data);

DEFINE_LED_TRIGGER(ledtrig_ide);
static DEFINE_TIMER(ledtrig_ide_timer, ledtrig_ide_timerfunc, 0, 0);
static int ide_activity;
static int ide_lastactivity;

void ledtrig_ide_activity(void)
{
    ide_activity++;
    if (!timer_pending(&ledtrig_ide_timer))
       mod_timer(&ledtrig_ide_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(10));
}
EXPORT_SYMBOL(ledtrig_ide_activity);

static void ledtrig_ide_timerfunc(unsigned long data)
{
    if (ide_lastactivity != ide_activity) {
       ide_lastactivity = ide_activity;
       led_trigger_event(ledtrig_ide, LED_FULL);
       mod_timer(&ledtrig_ide_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(10));
    } else {
       led_trigger_event(ledtrig_ide, LED_OFF);
    }
}

static int __init ledtrig_ide_init(void)
{
    led_trigger_register_simple("ide-disk", &ledtrig_ide);
    return 0;
}

static void __exit ledtrig_ide_exit(void)
{
    led_trigger_unregister_simple(ledtrig_ide);
}

module_init(ledtrig_ide_init);
module_exit(ledtrig_ide_exit);

MODULE_AUTHOR("Richard Purdie ");
MODULE_DESCRIPTION("LED IDE Disk Activity Trigger");
MODULE_LICENSE("GPL");

以上がLinux カーネル タイマーの使用方法の詳細な説明の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。