Linux高精度定时器hrtimer使用实例

开源519

发布于 2020-08-06 10:51:19

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简介

随着内核不断更新演进，内核对定时器的分辨率要求越来越高。硬件的高速发展也逐渐能够满足内核的这一要求，因此内核针对硬件提供的便利，开始设计了更高分辨率的定时器（hrtimer），可达到ns级别。本文主要讲解如何使用高精度定时器。

更多介绍详见内核文档目录kernel/Documentation/timers/hrtimers.txt

数据结构

/**
 * 定时器调用标志位
 */
enum hrtimer_restart {
    HRTIMER_NORESTART, /* Timer is not restarted */
    HRTIMER_RESTART, /* Timer must be restarted */
};

/**
 * struct hrtimer - 基本的hrtimer结构
 * @node：timerqueue节点，它也管理node.expires，
 *        计时器内部的绝对到期时间
 *        表示形式。时间与时钟有关
 *        计时器基于的。通过添加进行设置
 *        松弛到_softexpires值。对于非范围计时器
 *        与_softexpires相同。
 * @_softexpires：hrtimer的绝对最早到期时间。
 *        计时器的到期时间
 *        武装。
 * @function： 计时器到期回调函数
 * @base：     指向计时器基础的指针（每个cpu和每个时钟）
 * @state：    状态信息（请参见上面的位值）
 * @is_rel：   设置计时器
 * @start_pid：计时器统计信息字段，用于存储任务的pid
 *             启动计时器
 * @start_site：计时器统计信息字段，用于存储计时器所在的站点
 *   开始了
 * @start_comm：计时器统计信息字段，用于存储其中的进程名称
 *             启动计时器
 *
 * hrtimer结构必须由hrtimer_init（）初始化
 */
struct hrtimer {
 struct  timerqueue_node  node;
 ktime_t _softexpires;
 enum hrtimer_restart  (*function)(struct hrtimer *);
 struct hrtimer_clock_base *base;
    u8 state;
    u8 is_rel;
#ifdef CONFIG_TIMER_STATS
    int  start_pid;
    void *start_site;
    char start_comm[16];
#endif
};

使用流程

a.定义定时器结构体变量

static struct hrtimer task1_timer;

b.初始化定时器任务

hrtimer_init(&task1_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
task1_timer.function = task1_timer_func;

c.实现定时器回调

static enum hrtimer_restart task1_timer_func(struct hrtimer *timer) 
{
    queue_work(test1_workqueue, &test1_item);  
    hrtimer_start(&task1_timer, ktime_set(2, 0), HRTIMER_MODE_REL);  // 2s
    return HRTIMER_NORESTART;
}

d.开启定时器

hrtimer_cancel(&task1_timer);
/* ktime_set第一个参数为秒单位，第二个参数为纳秒，定时时间0s + 900000000ns */
hrtimer_start(&task1_timer, ktime_set(0, 900000000), HRTIMER_MODE_REL);

注意事项

(1) 在需要调用开启函数hrtimer_start，先调用hrtimer_cancel将定时器关闭。避免定时器被被开启两次，导致bug。

(2) 重复调用定时器可以在定时器回调函数，返回值返回HRTIMER_RESTART。也可以重新调用hrtimer_start,返回HRTIMER_NORESTART。

(3) 只需要重复执行指定次数,实现方法(举其中一种):

int i = 0, num = 4; 
static enum hrtimer_restart task1_timer_func(struct hrtimer *timer) 
{
    if(i < num) {
        i++;
        queue_work(test1_workqueue, &test1_item);
        hrtimer_start(&task1_timer, ktime_set(0, 900000000), HRTIMER_MODE_REL);  // 0.9s
    } else {
        i = 0;
    }

    return HRTIMER_NORESTART;
}

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原始发表：2020-07-30，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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