Linux 高精度定时器hrtimer 使用示例【转】

本文转载自：http://blog.csdn.net/dean_gdp/article/details/25481225

hrtimer的基本操作

Linux的传统定时器通过时间轮算法实现（timer.c），但hrtimer通过红黑树算法实现。在struct hrtimer里面有一个node域，类型为struct rb_node，这个域代表了hrtimer在红黑树中的位置。

hrtimer_start

hrtimer_start函数将一个hrtimer加入到一个按照到期时间排序的红黑树中，其主要流程为：

int hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim, const enum hrtimer_mode mode);

// 根据time和mode参数的值计算hrtimer的超时时间，并设置到timer->expire域。

// expire设置的是绝对时间，所以如果参数mode的值为HRTIMER_MODE_REL（即参数tim的值为相对时间），那么需要将tim的值修正为绝对时间：

// expire = tim + timer->base->get_time()。（注意本文只研究单CPU的情况）

//调用enqueue_hrtimer，将hrtimer加入到红黑树中。

hrtimer的到期

hrtimer在hrtimer_run_queues函数中判断是否到期执行。hrtimer_run_queues的调用链为：linux的系统时钟函数->update_process_times->run_local_timers->hrtimer_run_queues。

void hrtimer_run_queues(void)

// 判断是否是高精度模式，如果是高精度模式，立即返回。本文暂不考虑这种情况。

// 对每一个时钟源（REAL和MONOTONIC）的红黑树，按到期先后顺序检查hrtimer，看它们是否到期（将定时器与时钟源的softirq_time比较）。如果到期，就把这个到期的定时器取出，然后按照定时器的具体模式执行相应的操作：

l 如果定时器模式为HRTIMER_CB_SOFTIRQ，那么将定时器搬到hrtimer_cpu_base的cb_pending队列

l 调用__run_hrtimer，在__run_hrtimer中执行定时器的回调函数。

在没有配置高精度模式时，cb_pending队列中的定时器会在T_SOFTIRQ软中断中执行。调用链为

run_timer_softirq-> hrtimer_run_pending-> run_hrtimer_pending-> run_hrtimer_pending

hrtimer_cancel

hrtimer_cancel函数的作用是删除一个正在排队的定时器。这里分三种情况，一种是定时器已到期，并且设置了软中断模式；第二种是没有到期，还在红黑树中；第三种是定时器正在执行。

l 第一种情况，定时器被挂在hrtimer_cpu_base的cb_pending队列中，所以需要把它从pending队列中移出。

l 第二种情况，定时器还在红黑树中，那么把它从红黑树中移出。由于本文暂时只考虑高精度没有打开的情况，所以先不研究定时器正好排在红黑树第一个时的情况（即代码中调用hrtimer_force_reprogram函数的部分）。

l 第三种情况删除失败，hrtimer_cancel函数会循环重试，等到定时器执行完的时候再删除。（这在多CPU系统中可能会发生）

#include <linux/module.h>

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/hrtimer.h>
#include <linux/jiffies.h>

static struct hrtimer timer;
ktime_t kt;

static enum hrtimer_restart hrtimer_handler(struct hrtimer *timer)
{
//kt = ktime_set(1, 10);
printk(" ------ I am in hrtimer -----\n");
hrtimer_forward(timer, timer->base->get_time(), kt);
return HRTIMER_RESTART;
}

static int __init test_init(void)
{

pr_info("timer resolution: %lu\n", TICK_NSEC);
kt = ktime_set(1, 10); /* 1 sec, 10 nsec */
hrtimer_init(&timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
//hrtimer_set_expires(&timer, kt);
hrtimer_start(&timer, kt, HRTIMER_MODE_REL);
timer.function = hrtimer_handler;

printk("\n-------- test start ---------\n");
return 0;
}

static void __exit test_exit(void)
{
hrtimer_cancel(&timer);
printk("-------- test over ----------\n");
return;
}

MODULE_LICENSE("GPL");

module_init(test_init);

module_exit(test_exit);

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http://blog.csdn.net/walkingman321/article/details/6133171