Linux内核定时器timer_list

Linux内核版本：linux-3.0.35

开发板：i.MX6S MY-IMX6-EK200

拟定任务：LED闪烁

声明：嵌入式新手，如有错误还望指正，谢谢！

一、简单介绍一下定时器timer_list：

1、所在头文件：linux/timer.h

2、结构体：

struct timer_list {
/*
* All fields that change during normal runtime grouped to the
* same cacheline
*/
struct list_head entry;
unsigned long expires;
struct tvec_base *base;

void (*function)(unsigned long);
unsigned long data;

int slack;

#ifdef CONFIG_TIMER_STATS
int start_pid;
void *start_site;
char start_comm[16];
#endif
#ifdef CONFIG_LOCKDEP
struct lockdep_map lockdep_map;
#endif
};

3、主要成员介绍：

list 实现的时候使用的，和定时器功能无关；

expires 是定时器定时的滴答数(当前的滴答数为jiffies)；

void (*function)(unsigned long) 定时器超时处理函数；

data 传递到超时处理函数的参数，主要在多个定时器同时使用时，区别是哪个timer超时。

4、提供的API接口：

a、init_timer(struct timer_list*):定时器初始化函数；

b、add_timer(struct timer_list*):往系统添加定时器；

c、mod_timer(struct timer_list *, unsigned long jiffier_timerout):修改定时器的超时时间为jiffies_timerout;

d、timer_pending(struct timer_list *):定时器状态查询，如果在系统的定时器列表中则返回1，否则返回0；

e、del_timer(struct timer_list*):删除定时器。

5、使用方法：

a、创建定时器时需要先定义struct timer_list my_timer;

b、在file_operation指定的open函数中初始化定时器init_timer(&my_timer);

c、在超时处理函数结尾重新加载定时器时间mod_timer(&my_timer,HZ);

d、如果自己编写的驱动中有中断，需要在中断入口处del_timer(&my_timer);并且在入口处重新重新加载定时器时间mod_timer(&my_timer,HZ)。

二、实例演示：

1、驱动程序代码：

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/delay.h>                        /*delay*/
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/slab.h>                         /*kmalloc*/
#include <linux/vmalloc.h>                      /*vmalloc*/
#include <linux/types.h>                        /*ssize_t*/
#include <linux/fs.h>                           /*file_operaiotns*/
#include <linux/gpio_keys.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/sched.h>
#include <asm/irq.h>
#include <asm/io.h>
#include <asm/uaccess.h>

/************硬件相关*************/
#include <mach/iomux-mx6dl.h>                /*普通IO*/
#define    LED    IMX_GPIO_NR(1,15)          /*SD2_DAT0*/

/*分配内存空间大小*/
#define WRITE_MALLOC_SIZE 4096
/**主设备号和次设备号**/
#define DEVICE_MAJOR 102
#define DEVICE_MINOR 0
/*缓存区指针，指向内存区*/
static char *led_spvm;
/*在/sys目录创造一个类*/
static struct class *led_class;
/*在这个类下，创造一个设备节点*/
static struct cdev *led_class_dev;
/*定义定时器结构体*/
static struct timer_list timer;

typedef unsigned short int unit;            /*2个字节,16bit*/

/*超时函数声明*/
void mytimeout(void);
/*定时器初始化函数*/
void mytimer_init(void)
{
init_timer(&timer);                               /*初始化定时器*/
timer.expires = jiffies + HZ;                  /*设置超时时间为1S*/
timer.function = mytimeout;                    /*设置超时之后中断服务子程序入口*/
add_timer(&timer);                                /*启动定时器*/
}
/*open函数的实现*/
static int led_open(struct inode *inode, struct file *file)
{
/*定时器初始化*/
mytimer_init();
return 0;
}

/*release函数的实现*/
static int led_close(struct inode *inode, struct file *file)
{
/*释放占用的资源*/
gpio_free(LED);
/*删除定时器*/
del_timer(&timer);
/*打印提示退出信息*/
printk(KERN_ALERT"LED is closed!\n");
return 0;
}
/*具体的文件操作集合*/
static const struct file_operations led_fops =
{
/*这是拥有者*/
.owner        = THIS_MODULE,
.open        = led_open,
.release     = led_close,
};

/*超时中断服务子函数*/
void mytimeout(void)
{
/*LED闪烁*/
__gpio_set_value(LED,1);
mdelay(1000);
__gpio_set_value(LED,0);
/*重新设置定时时间为1s*/
mod_timer(&timer,jiffies + HZ);
}
/*驱动的初始化函数*/
static int led_init(void)
{
/*设备初始化*/
int devno,error;
/*设备号的申请，创建*/
devno = MKDEV(DEVICE_MAJOR,DEVICE_MINOR);
/*分配设备结构体的地址空间*/
led_spvm = (char *)vmalloc(WRITE_MALLOC_SIZE);
led_class_dev = cdev_alloc();
/*字符设备初始化，绑定相关操作到设备*/
cdev_init(led_class_dev,&led_fops);
/*设备的拥有者*/
led_class_dev->owner = THIS_MODULE;
/*添加设备到内核*/
cdev_add(led_class_dev,devno,1);
/*静态申请设备号*/
register_chrdev(DEVICE_MAJOR,"led",&led_fops);
/*创建设备类，用于自动创建设备文件*/
led_class = class_create(THIS_MODULE, "led");
/*依据以前创建的设备类，创建设备*/
device_create(led_class,NULL,MKDEV(DEVICE_MAJOR,DEVICE_MINOR),NULL,"led");
/*申请gpio*/
error = gpio_request(LED,"gpio");
if (error < 0)
{
printk(KERN_ALERT"failed to request GPIO LED\n");
goto fail1;
}
/*设置IO方向为输出*/
error = gpio_direction_output(LED,0);
if (error < 0)
{
printk(KERN_ALERT"failed to configure direction for LED\n");
goto fail2;
}
return 0;
fail1:
return error;
fail2:
gpio_free(LED);
}
/*退出函数*/
static void led_exit(void)
{
/*定时器卸载*/
del_timer(&timer);
/*设备卸载*/
unregister_chrdev(DEVICE_MAJOR,"led");
device_destroy(led_class,MKDEV(DEVICE_MAJOR,DEVICE_MINOR));
class_destroy(led_class);
}
/*LICENSE信息*/
MODULE_LICENSE("GPL");
/*卸载和加载*/
module_init(led_init);
module_exit(led_exit);

2、测试程序代码：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <fcntl.h>

int main(int argc,char **argv)
{
int fd;
/*对应加载进去的设备名:dev/led*/
fd = open("/dev/led",O_RDWR);
/*如果打开设备出错，打印信息*/
if (fd < 0)
{
printf("can`t open fd_write!\n");
}
while(1)
{
sleep(1000);
}
/*退出时候，关闭设备*/
close(fd);
}

最终实现LED灯的闪烁，亲测可行！