linux核心時間管理及核心定時器

linux核心時間管理

linux核心中有大量的函式需要時間管理，比如延時程式、週期性的程式排程等。硬體定時器提供時鐘源，時鐘源的頻率是可以設定的，設定好以後通過週期性中斷來計時。

週期性中斷的頻率也叫系統節拍，系統節拍在編譯核心的時候可以設定。

核心原始碼的根目錄下的.config檔案中有相關巨集定義

config_hz_fixed=0

config_hz_100=y
# config_hz_200 is not set
# config_hz_250 is not set
# config_hz_300 is not set
# config_hz_500 is not set
# config_hz_1000 is not set
config_hz=100
config_sched_hrtick=y

時鐘節拍快慢的優缺點

時鐘節拍越快意味著中斷越頻繁，處理器消耗越大。目前一般cpu過剩。

linux核心使用全域性變數 jiffies記錄系統從啟動以來的系統節拍數。每次系統啟動會將jiffies置零0。在32位系統中需要考慮溢位問題。假設系統節拍設定為1000hz，則49.7天就會溢位。對於繞回現象linux核心有相關api函式對jiffies進行比較。

linux 核心提供了幾個 jiffies 和 ms、 us、 ns 之間的轉換函式，可以將時間轉換成節拍數。

將 jiffies 型別的引數 j 分別轉換為對應的毫秒、微秒、納秒。

int jiffies_to_msecs(const unsigned long j)
int jiffies_to_usecs(const unsigned long j)
u64 jiffies_to_nsecs(const unsigned long j)
將毫秒、微秒、納秒轉換為 jiffies 型別。
long msecs_to_jiffies(const unsigned int m)
long usecs_to_jiffies(const unsigned int u) 
unsigned long nsecs_to_jiffies(u64 n)

linux 核心定時器使用很簡單，只需要提供超時時間(相當於定時值)和定時處理函式即可，當超時時間到了以後設定的定時處理函式就會執行。 核心定時器只能定時一次，在定時時間超出以後會自動關閉，如果要實現週期性定時，則序需要在定時處理函式中重新開啟定時器。

核心定時器使用

struct timer_list ;

核心定時器api函式

void init_timer(struct timer_list *timer)

void add_timer(struct timer_list *timer)

int del_timer(struct timer_list * timer)

int del_timer_sync(struct timer_list *timer)

del_timer_sync是del_timer的公升級版，此函式會等待定時處理函式執行完畢再刪除定時器

int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)

核心定時器使用

#include struct timer_list timer;

void function(unsigned long arg)
void timer_begin(void)
void timer_end(void)

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