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Linux内核时钟系统和定时器实现

Linux内核时钟系统和定时器实现 Linux 2.6.16之前,内核只支持低精度时钟,内核定时器的工作方式: 系统启动后,会读取时钟源设备(RTC, HPET,PIT…),初始化当前系统时间; 内核会根据...Linux 2.6.16 ,内核支持了高精度的时钟,内核采用新的定时器hrtimer,其实现逻辑和Linux 2.6.16 之前定时器逻辑区别: hrtimer采用红黑树进行高精度定时器的管理,而不是时间轮...用户层定时器API接口 上面介绍完linux内核定时器实现后,下面简单说一下,基于内核定时器实现的,对用户层开放的定时器API:间隔定时器itimer和POSIX定时器。...3种定时器的类型,如下表所示: 表1 参数which与定时器类型 在Linux 2.6.16 之前,itimer的实现是基于内核定时器timer wheel封装成的定时器接口。...所有这种一级时间轮的实现方式所带来的空间复杂度还是不小的。特别是在需要跨度比较长的定时器时。基于此,就出现了多级时间轮,也就是linux2.6.16之前内核所采用的定时器实现方式。

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Linux 内核定时器实验

同理, Linux 要运行,也是需要一个系统时 钟的,至于这个系统时钟是由哪个定时器提供的,笔者没有去研究过 Linux 内核。...Linux 内核定时器 采用系统时钟来实现,并不是我们在裸机篇中讲解的 PIT 等硬件定时器。...在使用内核定时器的时候要注意一点,内核定时器并不是周期 性运行的,超时以后就会自动关闭,因此如果想要实现周期性定时,那么就需要在定时处理函 数中重新开启定时器。...* 或者使用 */ 33 del_timer_sync(&timer); 34 } 50.1.3 Linux 内核短延时函数 有时候我们需要在内核实现短延时,尤其是在 Linux 驱动中。...在此函数中将 LED 灯的状态取反,实现 LED 灯闪烁的效果。因为内核 定时器不是循环的定时器,执行一次以后就结束了,因此在 161 行又调用了 mod_timer 函数重 新开启定时器

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linux内核定时器实验

文章目录 一、linux时间管理和内核定时器简介 1.内核时间管理简介 2.内核定时器简介 1.init_timer 函数 2.add_timer 函数 3.del_timer 函数 4.del_timer_sync...一、linux时间管理和内核定时器简介 1.内核时间管理简介 Linux 内核中有大量的函数需要时间管理,比如周期性的调度程序、延时程序、对于我们驱动编写者来说最常用的定时器。...Linux 内核定时器采用系统时钟来实现,并不是我们在裸机篇中讲解的 PIT 等硬件定时器。...在使用内核定时器的时候要注意一点,内核定时器并不是周期性运行的,超时以后就会自动关闭,因此如果想要实现周期性定时,那么就需要在定时处理函数中重新开启定时器。.../ 33 del_timer_sync(&timer); 34 } 3.linux内核短延时函数 有时候我们需要在内核实现短延时,尤其是在 Linux 驱动中。

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Linux驱动开发-内核定时器

内核定时器介绍 内核定时器内核用来控制在未来某个时间点(基于jiffies(节拍总数))调度执行某个函数的一种机制,相关函数位于 和 kernel/timer.c 文件中...当内核定时器定时时间到达时,会进入用户指定的函数,相当于软中断。内核定时器注册开启后,运行一次就不会再运行(相当于自动注销),我们可以重新设置定时器的超时时间,让定时器重复运行。...如果编内核时不支持 SMP(多处理器), del_timer_sync()和 del_timer()等价 函数参数 timer:对应的定时器结构体 函数返回值 返回0:成功 函数定义文件 \linux-...内核提供的延时函数 Linux 内核中提供了进行纳秒、微秒和毫秒延迟。...ndelay(unsigned long nsecs) ; void udelay(unsigned long usecs) ; void mdelay(unsigned long msecs) ; 上述延迟的实现原理本质上是忙等待

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简单谈谈Linux内核定时器

软件意义上的定时器最终依赖硬件定时器实现内核在时钟中断发生后检测各定时器是否到期 , 到期后的定时器处理函数将作为软中断在底半部执行 。...总结起来还是软中断的流程 a.注册软中断处理函数 /*/linux/kernel.timer.c*/ void __init init_timers(void) -->open_softirq(TIMER_SOFTIRQ...在Linux设备驱动编程中,可以利用Linux内核中提供的一组函数和数据结构来完成定时触发工作或者完成某种周期性的事务。...这组函数和数据结构使得驱动程序师在多数情况下不用关心具体的软件定时器究竟对应着怎样的内核和硬件行为。...long expires, /*定时器到期时间*/    void (*function) (unsigned long), /*定时器处理函数*/    unsigned long data,/*作为参数被传入定时器处理函数

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10_linux内核定时器实验

一、linux时间管理和内核定时器简介 1、内核时间管理简介 1)宏HZ ​ 硬件定时器产生的周期性中断,中断频率就是系统频率(拍率)。...1)timer_list 结构体 ​ 使用内核定时器,不需要设置寄存器,内核提供了定时器结构体和 API 函数。...内核使用 timer_list 结构体来表示内核定时器,timer_list 定义在 include/linux/timer.h 中: struct timer_list { struct...② add_timer函数 ​ add_timer 函数用于向 Linux内核注册定时器,使用 add_timer 函数向内核注册定时器以后,定时器就会开始运行,函数原型如下: void add_timer...3、linux 内核短延时函数 ​ Linux内核提供了毫秒、微秒和纳秒延时函数,这三个函数如表: 函数 描述 void ndelay(unsigned long nsecs) 纳秒延时函数 void

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Linux定时器实现

一般定时器实现的方式有以下几种: 基于排序链表方式: 通过排序链表来保存定时器,由于链表是排序好的,所以获取最小(最早到期)的定时器的时间复杂度为 O(1)。...时间轮: 但对于Linux这种对定时器依赖性比较高(网络子模块的TCP协议使用了大量的定时器)的操作系统来说,以上的数据结构都是不能满足要求的。所以Linux使用了效率更高的定时器算法:时间轮。...而时间轮的实现方式与时钟类似,就是把到期时间当成一个轮,然后把定时器挂在这个轮子上面,每当时间走一秒就移动时针,并且执行那个时针上的定时器,如下图: ?...时钟通过时分秒来进行分级,当然我们也可以这样,但对于计算机来说,时分秒的分级不太友好,所以Linux内核中,对32位整型分为5个级别,第一个等级存储0 ~ 255秒 的定时器,第二个等级为 256秒 ~...Linux时间轮的实现 那么接下来我们看看Linux内核是怎么实现时间轮算法的。

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内核低分辨率定时器实现

什么是低分辨率定时器 低分辨率定时器可以分为周期性和动态性,这里只讨论周期性。在jiffies小节中知道,linux系统会在每个时钟中断会增加jiffies的值,同时还会去处理到期的定时器。...但是4ms对有些设备是可以满足的,对一些要求延迟到us的设备是不满足的,所以linux设计者就推出了高精度定时器Hrtimer,所以把之前依赖HZ的值的定时器称为低分辨率定时器。...E: 在超时函数中在设置超时时间为1s F: 在次使用add_timer将定时器加入到系统中,这样可以实现循环定时。 G: 从系统中删除定时器。...定时器的到时处理 Linux内核中时钟中断的softirq为TIMER_SOFTIRQ, 对应的中断处理函数为run_timer_softirq,该过程发生在init_timer函数中,在该函数中系统会注册对应...内核的低分辨率定时器实现非常精妙,既实现了大量定时器的管理,又实现了快速的O(1)查找到期定时器的能力,利用巧妙的数组结构,使得只需在间隔256个tick时间才处理一次迁移操作,5个数组就好比是5个齿轮

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实时Linux内核实现

目前Linux内核主线不支持软实时,而是使用下面2个仓库存放和Linux内核主线的版本对应的实时内核的源代码。...(3)在实时内核中大多数禁止内核抢占的临界区可以变成可抢占的,为了兼顾非实时内核和实时内核,引入本地锁,非实时内核把本地锁映射到禁止内核抢占和禁止硬中断,实时内核把本地锁映射到使用实时互斥锁实现的自旋锁...5.高精度定时器 在实时内核中,把高精度定时器的到期模式分为软中断到期模式(HRTIMER_MODE_SOFT)和硬中断到期模式(HRTIMER_MODE_HARD),如下。...在实时内核中,软中断由软中断线程执行,或者在进程开启软中断的时候执行。 硬中断到期模式的高精度定时器,到期的时候在时钟中断处理程序里面执行定时器回调函数。...14.参考文档 (1)A realtime preemption overview,https://lwn.net/Articles/146861/,(说明:Linux内核没有完全按照这篇文档实现) (

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linux内核设计与实现

线程在linux中的实现 4.1 liunx线程概述 一组线程共享进程内的内存地址空间,打开的文件和其他资源 线程机制支持并发程序设计技术,多处理器上保证真正的并行处理 linux实现线程的机制非常独特...,从内核角度看,没有线程的概念 linux把所有线程都当做进程来实现内核没有特别的调度算法或数据结构来表征线程,被视为一个使用某些共享资源的进程 每个线程有自己的task_struct,就像一个普通的进程...,这个进程和其他进程共享某些资源 与其他系统(windows,solaris)实现差异巨大,这些系统内核专门提供线程的支持 4.2 linux线程创建 线程的创建和普通进程创建类型,只不过调用clone...调度算法 3.1 概述 linux调度程序定义与kernel/sched.c 2.5版本内核重写调度算法,和以前版本区别很大,实现以下目标 充分实现O(1)调度,不管多少进程或什么输入,每个算法能在恒定时间内完成...其他 定时器和时间管理 周期性时间由系统定时器驱动,是一种可编程硬件芯片,能以固定频率产生中断(定时器中断) 实际时间:定义在中。

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Linux 内核Linux 内核源码结构 ( 下载 Linux 内核源码 | 使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 )

文章目录 一、下载 Linux 内核源码 二、使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 一、下载 Linux 内核源码 ---- 参考 【Linux 内核】编译 Linux 内核 ① ( 下载指定版本的...Linux 内核源码 | Linux 内核版本号含义 | 主版本号 | 次版本号 | 小版本号 | 稳定版本 ) 博客 , 下载 Linux 5.6.18 版本的内核源码 ; 5.x 内核源码下载地址...: https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/ Linux 内核 5.6.18 版本 : https://mirrors.edge.kernel.org...参考 【错误记录】解压 Linux 内核报错 ( Can not create symbolic link : 客户端没有所需的特权 | Windows 中配置 7z 命令行执行解压操作 ) 博客 ;...不同版本的 Linux 内核 区别 : 系统调用 : 其系统调用是相同的 , 新的版本可能会增加新的系统调用 ; 设备文件 : 各内核版本的设备文件都是相同的 , 但是 内部接口 可能不同 ; 二、使用

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驱动开发:内核枚举DpcTimer定时器

在笔者上一篇文章《驱动开发:内核枚举IoTimer定时器》中我们通过IoInitializeTimer这个API函数为跳板,向下扫描特征码获取到了IopTimerQueueHead也就是IO定时器的队列头...DPC定时器的作用是什么?...在内核中可以使用DPC定时器设置任意定时任务,当到达某个节点时自动触发定时回调,定时器的内部使用KTIMER对象,当设置任务时会自动插入到DPC队列,由操作系统循环读取DPC队列并执行任务,枚举DPC定时器可得知系统中存在的...将解密流程通过代码的方式实现。...功能实现部分: 最后将这些功能整合在一起,循环输出链表元素,并解密元素即可实现枚举当前系统DPC定时器

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驱动开发:内核使用IODPC定时器

本章将继续探索驱动开发中的基础部分,定时器内核中同样很常用,在内核定时器可以使用两种,即IO定时器,以及DPC定时器,一般来说IO定时器是DDK中提供的一种,该定时器可以为间隔为N秒做定时,但如果要实现毫秒级别间隔...,所以我们还需要调用IoCreateDevice创建一个新设备来让定时器线程使用,实现定时器代码如下所示。...图片那么如何让其每隔三秒执行一次呢,其实很简单,通过InterlockedDecrement函数实现递减(每次调用递减1)当计数器变为0时InterlockedCompareExchange会让其继续变为...在内核里通过KeQuerySystemTime获取的系统时间是标准时间(GMT+0),转换成本地时间还需使用RtlTimeToTimeFields函数将其转换为TIME_FIELDS结构体格式。...CSHORT Day;CSHORT Hour;CSHORT Minute;CSHORT Second;CSHORT Milliseconds;CSHORT Weekday;} TIME_FIELDS;*/// 内核中获取时间

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Linux 内核Linux 内核源码结构 ( 下载 Linux 内核源码 | 使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 )

文章目录 一、下载 Linux 内核源码 二、使用 VSCode 阅读 Linux 内核源码 一、下载 Linux 内核源码 ---- 参考 【Linux 内核】编译 Linux 内核 ① ( 下载指定版本的...Linux 内核源码 | Linux 内核版本号含义 | 主版本号 | 次版本号 | 小版本号 | 稳定版本 ) 博客 , 下载 Linux 5.6.18 版本的内核源码 ; 5.x 内核源码下载地址...: https://mirrors.edge.kernel.org/pub/linux/kernel/v5.x/ Linux 内核 5.6.18 版本 : https://mirrors.edge.kernel.org...不同版本的 Linux 内核 区别 : 系统调用 : 其系统调用是相同的 , 新的版本可能会增加新的系统调用 ; 设备文件 : 各内核版本的设备文件都是相同的 , 但是 内部接口 可能不同 ; 二、使用...按钮 , 此时就可以在 VSCode 中阅读 Linux 内核源码 ;

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