Linux内核时间管理以及内核定时器使用
在 Linux 驱动开发中，内核时间管理 和 内核定时器 是用于管理时间和调度任务的重要工具。内核定时器允许开发者在指定的时间间隔内执行某些任务，而内核时间管理则提供了时间相关的功能，如获取当前时间、时间延迟等。
1. 内核时间管理
内核时间管理主要涉及以下几个方面：
- 获取当前时间：可以通过
getnstimeofday()或ktime_get_real_ts64()等函数获取当前的系统时间。 - 时间延迟：使用
msleep()、udelay()等函数可以让任务暂停一定的时间。 - 时间戳：内核提供了多种方法获取时间戳，可以用于时间测量和事件记录。
2. 内核定时器
内核定时器用于在特定时间或时间间隔后调用函数。它们是延时执行任务的有效方式。Linux 内核提供了多种类型的定时器，主要包括：
- 定时器（timer）：在指定的时间点执行一个函数。
- 工作队列（workqueue）：在某个上下文中异步执行任务，通常用于处理较长的操作。
2.1 定时器的使用
2.1.1 定义和初始化定时器
可以使用 struct timer_list 结构体定义定时器，并通过 timer_setup() 初始化。
#include <linux/timer.h>
static struct timer_list my_timer;
void my_timer_callback(struct timer_list *timer)
{
printk(KERN_INFO "Timer callback function called\n");
}
static void setup_timer(void)
{
timer_setup(&my_timer, my_timer_callback, 0);
mod_timer(&my_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(1000)); // 1 秒后调用
}
2.1.2 启动定时器
使用 mod_timer() 函数可以设置定时器的到期时间。jiffies 是内核中的一个全局变量，表示自系统启动以来的时钟滴答数。
2.1.3 删除定时器
当不再需要定时器时，可以使用 del_timer() 函数删除定时器。
del_timer(&my_timer);
3. 示例代码
以下是一个简单的 Linux 驱动模块，演示如何使用内核定时器。
示例代码：timer_example.c
#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/timer.h>
#include <linux/delay.h>
static struct timer_list my_timer; // 定义定时器
static int count = 0; // 计数器
// 定时器回调函数
void my_timer_callback(struct timer_list *timer)
{
count++;
printk(KERN_INFO "Timer callback called %d times\n", count);
// 重新设置定时器
mod_timer(&my_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(1000)); // 每 1 秒调用一次
}
static int __init timer_example_init(void)
{
printk(KERN_INFO "Timer example module loaded\n");
// 初始化定时器
timer_setup(&my_timer, my_timer_callback, 0);
mod_timer(&my_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(1000)); // 1 秒后调用
return 0;