linux时间子系统(六)

3.1.4 定时器处理

static inline void __run_timers(struct tvec_base *base)

{

    struct timer_list *timer;



    spin_lock_irq(&base->lock);

    while (time_after_eq(jiffies, base->timer_jiffies)) {

            struct list_head work_list;

            struct list_head *head = &work_list;

            int index = base->timer_jiffies & TVR_MASK;



            /*

             * Cascade timers:

             */

            if (!index &&

                    (!cascade(base, &base->tv2, INDEX(0))) &&

                            (!cascade(base, &base->tv3, INDEX(1))) &&

                                    !cascade(base, &base->tv4, INDEX(2)))

                    cascade(base, &base->tv5, INDEX(3));

            ++base->timer_jiffies;

            list_replace_init(base->tv1.vec + index, &work_list);

            while (!list_empty(head)) {

                    void (*fn)(unsigned long);

                    unsigned long data;



                    timer = list_first_entry(head, struct timer_list,entry);

                    fn = timer->function;

                    data = timer->data;



                    timer_stats_account_timer(timer);



                    base->running_timer = timer;

                    detach_timer(timer, 1);



                    spin_unlock_irq(&base->lock);

                    call_timer_fn(timer, fn, data);

                    base->running_timer = NULL;

                    spin_lock_irq(&base->lock);

            }

    }

    wake_up(&base->wait_for_running_timer);

    spin_unlock_irq(&base->lock);

}

static int cascade(struct tvec_base *base, struct tvec *tv, int index)

{

    /* cascade all the timers from tv up one level */

    struct timer_list *timer, *tmp;

    struct list_head tv_list;



    list_replace_init(tv->vec + index, &tv_list);



    /*              

     * We are removing _all_ timers from the list, so we

     * don't have to detach them individually.

     */             

    list_for_each_entry_safe(timer, tmp, &tv_list, entry) {

            BUG_ON(tbase_get_base(timer->base) != base);

            internal_add_timer(base, timer);

    }       

    

    return index;

}

当前cpu的tvec_base.timer_jiffies的低8位不为0时,按tv1-tv5组成的32位数做加法运算来看,tv1到tv2没有发生进位,所以可以直接处理tvec_base.timer_jiffies的低8位作为下标索引的tv1中的定时器链表中的定时器即可。此时调用定时器的回调函数处理即可。而当tvec_base.timer_jiffies的低8位为0时,表明发生了进位,此时需要从高一级别的tv2中取出((base->timer_jiffies >> (TVR_BITS + (0) * TVN_BITS)) & TVN_MASK)作为索引下标的链表,使用函数internal_add_timer将链表中的数组逐一添加到tv1中。当低14位全为0时,表明tv1向tv2进位,tv2向tv3进位,此时,先完成tv2向tv1的迁移,在完成tv3到tv2的迁移。后续过程依次类推。
3.1.5 定时器的使用
在使用定时器之前,我们需要知道如何定义定时器。在内核编程中使用定时器,首先我们需要定义一个time_list结构
3.1.5.1 timer_list结构
struct timer_list {

    /*

     * All fields that change during normal runtime grouped to the

     * same cacheline

     */     

    struct list_head entry;

    unsigned long expires;

    struct tvec_base *base;

        

    void (*function)(unsigned long);

    unsigned long data;

     

    int slack;

}

entry,用于把一组定时器组成一个链表。

expires,定时器的到期时刻。也就是定时器到期时刻的jiffies计数值。

base,每个cpu拥有一个自己的用于管理定时器的tvec_base结构。该字段指向定时器所属cpu所对应的tvec_base结构。

function,函数指针。定时器到期时,系统会调用该回调函数,用于响应定时器的到期事件。

data,function回调函数的参数。

slack,对有些对到期时间精度不太敏感的定时器,到期时刻允许适当的延迟一小段时间。该字段用于计算每次延迟的HZ数。

3.1.5.2 定义timer_list

要定义一个定时器,可以使用静态动态两种方案。静态方案使用DEFINE_TIMER宏,代码如下:

#define DEFINE_TIMER(_name, _function, _expires, _data)

该宏将得到一个名字为_name,回调函数为_function,回调函数参数为_data,到期时刻为_expires的timer_list结构。

如果使用动态方法,可以自己声明一个timer_list结构,之后手动初始化其相关字段,代码如下:

struct timer_list timer;

init_timer(&timer);

timer.function=_function;

timer.expires=_expires;

timer.data=_data;
3.1.5.3 激活定时器
可以使用add_timer(&timer)激活一个定时器。
3.1.5.4 修改定时器到期时间
可以使用mod_timer(&timer, new_expires)修改定时器到期时间。
3.1.5.5 移除定时器
使用函数del_timer(&timer)移出定时器。
3.1.5.6 延迟处理
对于某些对精度不敏感的定时器,我们可以设定timer_list.slack字段的值,设定timer允许到期时刻的最大延迟。使用函数set_timer_slack(&timer, slack_hz)可以完成目标。