timer（内核定时器）函数及其用法（初级）

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timer（内核定时器）函数及其用法（初级）

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  1. 本文有demo版本，见：timer实例，可以结合代码一起看本文。
  2. 由于timer的函数接口在不同的内核版本大有不同，所以导致某些函数在某些版本不适用，本文所使用的代码版本为linux-5.10.60，其他版本的内核需要检查下函数接口。
  3. 从timer框架层面来说，没有太大变化，整体的设计思想要是弄明白了，timer也就完全够用了。
  4. 本文是timer的初级文章，只介绍关键的数据结构和函数，不做深入探究，在后续的中级文章中，我们会去探究timer硬件层面的设计。

timer原理（初级）

linux kernel 提供了内核定时器机制，其核心是由硬件产生中断来追踪时间流动情况，定时器到期(expires)后，会执行指定的某个具体的函数(function)。

timer代码分析

再次说明：下面的代码是基于linux-5.10.60，可能与你正在使用的内核有一定的差别，一切以你正在使用的内核为准，本文只做引导分析，让你知道如何使用timer。

关键数据结构

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/**
 * 位于include/linux/timer.h,只关注下面的几项，其他项在中级文章中再做解释
 * @expires：到期时间，即定时器在什么时间点后到期，注意：当前的时间为jiffies，不懂jiffies的自行google
 * @function：回调函数，即timer到期后要执行的函数，注意：此函数的入参和返回值要符合下面的要求
 * tips ：在旧版还有一个data的项，那是给函数入参用的，当前内核已经废弃
 */
struct timer_list {
	/*
	 * All fields that change during normal runtime grouped to the
	 * same cacheline
	 */
	struct hlist_node	entry;
	unsigned long		expires;
	void			(*function)(struct timer_list *);
	u32			flags;

#ifdef CONFIG_LOCKDEP
	struct lockdep_map	lockdep_map;
#endif
};

关键函数

  1. 函数使用流程：
    初始化（初始化函数中）->添加到内核timer中（初始化函数中）->重新添加到内核timer中（回调函数中）->注销（注销函数中）
  2. 函数的实际用法可以参考文章前面的链接，也就是：timer实例
  3. 具体的函数如下

初始化

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/**
 * @timer: the timer in question 定时器名
 * @callback: the function to call when timer expires 回调函数
 * @flags: any TIMER_* flags 定时器标记，一般填0
 */
#define timer_setup(timer, callback, flags)			\
	__init_timer((timer), (callback), (flags))

调用timer_setup后还要进行如下赋值操作：
timer.expires = xxx;
在旧的版本里面用的是init_timer(timer)接口，所以旧版本除了上面还有额外的赋值操作：
timer.data = 0;
timer.function = funcyyy;

注册/开启 timer

timer要生效，还要必须被连接到内核专用的链表中。

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/* @timer: the timer in question 定时器名 */
extern void add_timer(struct timer_list *timer);

重新注册（修改）timer

定时器在到期之后，如何不重新注册（修改）到内核，那么timer就不会再接着执行，这种有点类似“一次性”，所以我们要修改到期时间，让其接着运行（类似望梅止渴，就是让定时器程序一直看不到终点(到期时间)）。

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/**
 * @timer: the timer in question 定时器名
 * @expires: 到期时间
 */
extern int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires);

注销timer

在模块退出或者不再使用timer时，要将timer注销。

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/* @timer: the timer in question 定时器名 */
extern int del_timer(struct timer_list * timer);

#if defined(CONFIG_SMP) || defined(CONFIG_PREEMPT_RT)
  extern int del_timer_sync(struct timer_list *timer);
#else
# define del_timer_sync(t)		del_timer(t)
#endif

这里要说明一下，注销timer有两个，我们一般用del_timer_sync这个函数就好了。

其他函数

当前还有一些其他的函数没有做介绍，因为一般情况下用不上，所以放到后续的中级文章中再做介绍。

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