• 驱动初级Day07_内核定时器


    一、时钟中断

    硬件有一个时钟装置,该装置每隔一定时间发出一个时钟中断(称为一次时钟嘀嗒-tick),对应的中断处理程序就将全局变量jiffies_64加1

    jiffies_64 是一个全局64位整型, jiffies全局变量为其低32位的全局变量,程序中一般用jiffies

    HZ:可配置的宏,表示1秒钟产生的时钟中断次数,一般设为100或200

    二、延时机制

    1. 短延迟:忙等待

      1. void ndelay(unsigned long nsecs)
      2. void udelay(unsigned long usecs)
      3. void mdelay(unsigned long msecs)
      
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    2. 长延迟:忙等待

      使用jiffies比较宏来实现

      time_after(a,b)    //a > b
      time_before(a,b)   //a < b
      
      //延迟100个jiffies
      unsigned long delay = jiffies + 100;
      while(time_before(jiffies,delay))
      {
          ;
      }
      
      //延迟2s
      unsigned long delay = jiffies + 2*HZ;
      while(time_before(jiffies,delay))
      {
          ;
      }
      
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    3. 睡眠延迟----阻塞类

      void msleep(unsigned int msecs);
      
      unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs);
      
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    延时机制的选择原则:

    1. 异常上下文中只能采用忙等待类
    2. 任务上下文短延迟采用忙等待类,长延迟采用阻塞类

    三、定时器

    (1)定义定时器结构体

    struct timer_list 
    {
    	struct list_head entry;
    	unsigned long expires;  // 期望的时间值 jiffies + x * HZ
    	void (*function)(unsigned long); // 时间到达后,执行的回调函数,软中断异常上下文
    	unsigned long data;
    };
    
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    (2)初始化定时器

    init_timer(struct timer_list *)
    
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    (3)增加定时器 ------ 定时器开始计时

    void add_timer(struct timer_list *timer);
    
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    (4)删除定时器 -------定时器停止工作

    int del_timer(struct timer_list * timer);
    
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    (5)修改定时器

     int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires);
    
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    定义struct timer_list tl类型的变量
    
    
    init_timer(...);//模块入口函数
    
    //模块入口函数或open或希望定时器开始工作的地方
    tl.expires = jiffies + n * HZ //n秒
    tl.function = xxx_func;
    tl.data = ...;
    
    add_timer(....);
    
    
    //不想让定时器继续工作时
    del_timer(....);
    
    void xxx_func(unsigned long arg)
    {
    	......
    	mod_timer(....);//如需要定时器继续隔指定时间再次调用本函数
    }
    
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    四、课堂练习—秒设备

    second.c

    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include 
    #include "linux/timer.h"
    #include 
    #include 
    #include 
    #define BUF_LEN 100
    
    
    int major = 11;
    int minor = 0;
    int mysecond_num = 1;
    
    struct mysecond_dev
    {
       struct cdev mydev;
       int second;
       struct timer_list timer;
      
       atomic_t  openflag;//1can open ,0 can not open
    };
    
    struct mysecond_dev gmydev;
    
    void timer_func(unsigned long arg)
    {
    	struct mysecond_dev *pmydev = (struct mysecond_dev *)arg;
    	pmydev->second++;
    	mod_timer(&pmydev->timer, jiffies + HZ * 1);
    }
    
    int mysecond_open(struct inode * pnode, struct file * pfile)
    {
            struct mysecond_dev *pmydev=NULL;
    	pfile->private_data =container_of(pnode->i_cdev,struct mysecond_dev,mydev);
    	pmydev=(struct mysecond_dev *)pfile->private_data;
            printk("mysecond_open is called\n");
            if(atomic_dec_and_test(&pmydev->openflag))
            {
    	  pmydev->timer.expires = jiffies + HZ * 1;
    	  pmydev->timer.function=timer_func;
    	  pmydev->timer.data=(unsigned long)pmydev;
            
              add_timer(&pmydev->timer);
           
              return 0;
            }
            else
            {
                atomic_inc(&pmydev->openflag);
                printk("The device is opened already\n"); 
                return -1;
            }
    	return 0;
    }
    
    int mysecond_close(struct inode * pnode, struct file * filp)
    {
            struct mysecond_dev *pmydev=(struct mysecond_dev *)filp->private_data;
            
    	del_timer(&pmydev->timer) ;
    
    	atomic_set(&pmydev->openflag,1);
    	return 0;
    }
    
    ssize_t mysecond_read(struct file *pfile, char __user *puser ,size_t size,loff_t *p_pos)
    {
       struct mysecond_dev *pmydev = (struct mysecond_dev * )pfile->private_data;
       int ret = 0;
       if(size < sizeof(int))
       {
            printk("the expect read size is invalid\n"); 
    	return -1;
       }
       if(size >= sizeof(int))
       {
    	size = sizeof(int); 
       }
       ret = copy_to_user( puser , &pmydev->second , size);
       if(ret)
       {
            printk("copy to user failed\n");
    	return -1 ;
       }
       return size;
    }
    
    
    struct file_operations myops = {
     .owner = THIS_MODULE,
     .open = mysecond_open,
     .release=mysecond_close,
     .read=mysecond_read,
    };
    
    int __init  mysecond_init(void)
    {
    	int ret = 0;
    	dev_t  devno = MKDEV(major,minor);
    	/*申请设备号*/
    	ret = register_chrdev_region(devno,mysecond_num,"mysecond");
    	if (ret)
    	{
    	  ret = alloc_chrdev_region(&devno, minor, mysecond_num, "mysecond");
    	  if (ret)
    	  {
    		printk("get devno failed\n");
    		return -1;
    	  }
    		major = MAJOR(devno);//容易遗漏,注意
    	}
    
    	  /*给struct cdev对象指定操作函数集*/
          	  cdev_init(&gmydev.mydev, &myops);
    
    	  /*将struct cdev对象添加到内核对应的数据结构里*/
           	  gmydev.mydev.owner = THIS_MODULE;
           	  cdev_add(&gmydev.mydev,devno,mysecond_num);
           
    	  init_timer(&gmydev.timer);
              atomic_set(&gmydev.openflag,1);
            
           return 0;
    }
    
    void __exit mysecond_exit(void)
    {
       dev_t devno = MKDEV(major, minor);
       cdev_del(&gmydev.mydev);
       unregister_chrdev_region(devno,mysecond_num);
    }
    
    MODULE_LICENSE("GPL"); 
    
    module_init(mysecond_init); 
    module_exit(mysecond_exit);
    
    
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    testsecond_app.c

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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/qq_42733748/article/details/127935432