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Linux系统内核定时器机制详解

 Linux内核2.4版中去掉了老版本内核中的静态定时器机制,而只留下动态定时器。相应地在timer_bh()函数中也不再通过run_old_timers()函数来运行老式的静态定时器。动态定时器与静态定时器这二个概念是相对于Linux内核定时器机制的可扩展功能而言的,动态定时器是指内核的定时器队列是可以动态变化的,然而就定时器本身而言,二者并无本质的区别。考虑到静态定时器机制的能力有限,因此Linux内核2.4版中完全去掉了以前的静态定时器机制。
  7.6.1 Linux内核对定时器的描述
  Linux在include/linux/timer.h头文件中定义了数据结构timer_list来描述一个内核定时器:
struct timer_list {
struct list_head list;
unsigned long expires;
unsigned long data;
void (*function)(unsigned long);
};
  各数据成员的含义如下:
  (1)双向链表元素list:用来将多个定时器连接成一条双向循环队列。
  (2)expires:指定定时器到期的时间,这个时间被表示成自系统启动以来的时钟滴答计数(也即时钟节拍数)。当一个定时器的expires值小于或等于jiffies变量时,我们就说这个定时器已经超时或到期了。在初始化一个定时器后,通常把它的expires域设置成当前expires变量的当前值加上某个时间间隔值(以时钟滴答次数计)。
  (3)函数指针function:指向一个可执行函数。当定时器到期时,内核就执行function所指定的函数。而data域则被内核用作function函数的调用参数。
  内核函数init_timer()用来初始化一个定时器。实际上,这个初始化函数仅仅将结构中的list成员初始化为空。如下所示(include/linux/timer.h):
static inline void init_timer(struct timer_list * timer)
{
timer->list.next = timer->list.prev = NULL;
}
  由于定时器通常被连接在一个双向循环队列中等待执行(此时我们说定时器处于pending状态)。因此函数time_pending()就可以用list成员是否为空来判断一个定时器是否处于pending状态。如下所示
 
(include/linux/timer.h):
static inline int timer_pending (const struct timer_list * timer)
{
return timer->list.next != NULL;
}
  时间比较操作
  在定时器应用中经常需要比较两个时间值,以确定timer是否超时,所以Linux内核在timer.h头文件中定义了4个时间关系比较操作宏。这里我们说时刻a在时刻b之后,就意味着时间值a≥b。


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