Linux內核分析之軟定時器筆記

定時器是一種軟件功能，即允許在將來的某個時刻，函數在給定的時間間隔用完時被調用。超時表示與定時器相關的時間間隔已經用完的那個時刻。

linux上考慮兩種類型的定時器，即動態定時和間隔定時器。第一種類型由內核使用，而間隔定時器由進程在用戶態創建。

動態定時器

動態定時的主要數據結構是一個叫做tvec_bases的per cpu變量，他包含NR_CPUS個元素，系統中每個CPU都有一個。每個元素是一個tvec_base_t類型的數據結構，他包含相應CPU中處理動態定時器需要的所有數據。

1. struct tvec_base {  
2.     spinlock_t lock;  
3.     struct timer_list *running_timer;  
4.     unsigned long timer_jiffies;  
5.     unsigned long next_timer;  
6.     struct tvec_root tv1;  
7.     struct tvec tv2;  
8.     struct tvec tv3;  
9.     struct tvec tv4;  
10.     struct tvec tv5;  
11. } ____cacheline_aligned;  

字段tv1的數據解雇為tvec_root_t類型，包含一個vec數組，這個數組由256個list_head元素組成（即256個動態定時器鏈表組成）。這個結構包含了在緊接著到來的255個節拍內將要到期的所有動態定時器。

字段tv2,tv3和tv4的數據結構都是tvec_t類型，該類型有一個數組vec。這些鏈表包含在緊接著到來的2^14-1/2^20-1以及2^26-1個節拍內將要到期的所有動態定時器。

字段tv5與前面的字段幾乎相同，但唯一區別就是vec數組的最後一項是一個大expires字段值得動態定時器鏈表。tv5從不需要從其他的數組補充。

動態定時器編程

1，申請timer_list結構並對其初始化，其中必須初始化的有expires,function

1. struct timer_list {  
2.     struct list_head entry;  
3.     unsigned long expires;  
4.   
5.     void (*function)(unsigned long);  
6.     unsigned long data;  
7.   
8.     struct tvec_base *base;  
9. #ifdef CONFIG_TIMER_STATS   
10.     void *start_site;  
11.     char start_comm[16];  
12.     int start_pid;  
13. #endif   
14. #ifdef CONFIG_LOCKDEP   
15.     struct lockdep_map lockdep_map;  
16. #endif   
17. };  

2，調用init_timer函數初始化

該函數最終調用下面函數

1. static void __init_timer(struct timer_list *timer,  
2.              const char *name,  
3.              struct lock_class_key *key)  
4. {  
5.     timer->entry.next = NULL;  
6.     timer->base = __raw_get_cpu_var(tvec_bases);  
7. #ifdef CONFIG_TIMER_STATS   
8.     timer->start_site = NULL;  
9.     timer->start_pid = -1;  
10.     memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);  
11. #endif   
12.     lockdep_init_map(&timer->lockdep_map, name, key, 0);  
13. }  

可看到初始化的幾個相關變量。