intel dpdk api timer 详解启动和调度管理

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author:朝阳_tony
E-mail : linzhaolover@gmail.com
Create Date: 2013-7-23 14:19:54 Tuesday
Last Change: 2013-7-23 16:47:32 Tuesday

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此文中源码可以去http://dpdk.org/dev 网页中下载；更多官方文档请访问http://dpdk.org

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摘要

timer是dpdk的一个实现异步调度执行的库，主要有初始化，启动，调度管理，还有停止几个部分组成，由于其启动和调度管理部分比较难理解，所以将其单独拿出来讲；
如果你对整个模块的流程感兴趣，可以阅读我的文章 《timer 模块详解和测试》http://blog.csdn.net/linzhaolove/article/details/9410529
此文章主要以dpdk提供的实例代码 example/timer  为例来进行讲解

1、定时器启动

定时器的启动时调用了rte_timer_reset()函数实现；
我们详细介绍一下这个函数，此函数在dpdk/lib/librte_timer/rte_timer.c文件中定义;

uint64_t cur_time = rte_get_hpet_cycles();

在rte_timer_reset中首先会调用rte_get_hpet_cycles()获取当前hpet模块的cycles数，而定时器的时钟精准度也是依赖hpet模块；我在其他的博文中已经讲过hpet模块;
在rte_get_hpet_cycles()中，涉及到的 eal_hpet_msb变量，是在hpet_msb_inc() 线程函数中实时更新的；

if (type == PERIODICAL)
period = ticks;
else
period = 0;

 过类型判断你当前设置的周期性的定时器，还是单次运行定时器；
接下来调用一个更底层的函数__rte_timer_reset()对定时器进行配置；

/* wait that the timer is in correct status before update,
* and mark it as beeing configured */
ret = timer_set_config_state(tim, &prev_status);

首先要设置当前定时器的状态为 配置状态；

tim->period = period;
tim->expire = expire;
tim->f = fct;
tim->arg = arg;

然后配置其  周期，期望值，回调函数，以及给回调函数传递的参数；

timer_add(tim, tim_lcore, local_is_locked);

将定时器插入到对应的lcore 的pending列表中，
在了解timer_add()函数内部源码后了解到，插入列表时是按有序插入的，需要先查看第一个定时器，如果列表是空的，或者期望值小于第一定时器，就将其直接插入最前面，如果期望值大于第一个，就需要遍历链表将其插入合适的位置；

最后更新定时器的状态为pending状态

status.state = RTE_TIMER_PENDING;
status.owner = (int16_t)tim_lcore;
tim->status.u32 = status.u32;

2、定时器调度管理

在每个逻辑core中都有一个处理函数lcore_mainloop()去调用，rte_timer_manage();完成每个逻辑core上的，定时器管理功能；

/* optimize for the case where per-cpu list is empty */
if (LIST_EMPTY(&priv_timer[lcore_id].pending))
return;

在rte_timer_manage()中，先判断pending列表是否为空，如果是空，就要及时返回；

/* browse ordered list, add expired timers in 'expired' list */
rte_spinlock_lock(&priv_timer[lcore_id].list_lock);

LIST_FOREACH_SAFE(tim, tim2, &priv_timer[lcore_id].pending, next) {
if ((int64_t)(cur_time - tim->expire) < 0)
break;

LIST_REMOVE(tim, next);
LIST_INSERT_HEAD(&priv_timer[lcore_id].expired, tim, next);
}

这添加了自旋锁防止误操作；

如果定时器没到期，就直接跳出循环，如果到期了，就将其从pending列表中删除，然后将其插入的expried期满列表中；

接下来在遍历expried期满列表，然后

/* for each timer of 'expired' list, check state and execute callback */
while ((tim = LIST_FIRST(&priv_timer[lcore_id].expired)) != NULL) {
ret = timer_set_running_state(tim);

/* remove from expired list, and add it in done list */
LIST_REMOVE(tim, next);
LIST_INSERT_HEAD(&priv_timer[lcore_id].done, tim, next);

将其从expired 期满列表，移动到done完成列表；

/* execute callback function with list unlocked */
tim->f(tim, tim->arg);

执行定时器调用回调函数；

在执行完回调函数后，我们要判断其周期模式，如果  单周期的我们要将其done完成列表中删除，还要重新初始化其状态；

/* remove from done list and mark timer as stopped */
LIST_REMOVE(tim, next);
__TIMER_STAT_ADD(pending, -1);
status.state = RTE_TIMER_STOP;
status.owner = RTE_TIMER_NO_OWNER;

如果是周期性的定时器，我们要恢复期为pending状态；

/* keep it in done list and mark timer as pending */
status.state = RTE_TIMER_PENDING;
status.owner = (int16_t)lcore_id;

技术水平有待提高，如果文章有错误的地方希望读者指正，相互交流，互相学习；O(∩_∩)O~

写博文体会：代码不写不讲，对其只是一知半解。讲了写了，就知道自己在哪儿不足。不单单是在代码的理解上有收获，还有代码的架构，自己组织语言的能力，等等都会有收获。