Linux高精度定时器hrtimer使用实例

Posted 2021-11-21 H₂O₂

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;}

记录历经的路，分享个人总结与感悟。

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