Linux內(nèi)核定時(shí)器是內(nèi)核用來(lái)控制在未來(lái)某個(gè)時(shí)間點(diǎn)（基于jiffies）調(diào)度執(zhí)行某個(gè)函數(shù)的一種機(jī)制，其實(shí)現(xiàn)位于 <Linux/timer.h> 和 kernel/timer.c 文件中。無(wú)論是從單片機(jī)還是到后面的多任務(wù)系統(tǒng)，還是RTOS到Linux，都需要用到定時(shí)器。

首先我們要知道被調(diào)度的函數(shù)肯定是異步執(zhí)行的，它類似于一種“軟件中斷”，而且是處于非進(jìn)程的上下文中，所以調(diào)度函數(shù)必須遵守以下規(guī)則：

1) 沒有 current 指針、不允許訪問用戶空間。因?yàn)闆]有進(jìn)程上下文，相關(guān)代碼和被中斷的進(jìn)程沒有任何聯(lián)系。

2) 不能執(zhí)行休眠（或可能引起休眠的函數(shù)）和調(diào)度。

3) 任何被訪問的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都應(yīng)該針對(duì)并發(fā)訪問進(jìn)行保護(hù)，以防止競(jìng)爭(zhēng)條件。

而內(nèi)核定時(shí)器的調(diào)度函數(shù)運(yùn)行過(guò)一次后就不會(huì)再被運(yùn)行了（相當(dāng)于自動(dòng)注銷），但可以通過(guò)在被調(diào)度的函數(shù)中重新調(diào)度自己來(lái)周期運(yùn)行。

在SMP系統(tǒng)中，調(diào)度函數(shù)總是在注冊(cè)它的同一CPU上運(yùn)行，以盡可能獲得緩存的局域性。

1.Linux內(nèi)核定時(shí)器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：

struct timer_list {

    struct list_head entry;

    unsigned long expires;

    void (*function)(unsigned long);

    unsigned long data;

    struct tvec_base *base;

    /* ... */

};

其中 expires 字段表示期望定時(shí)器執(zhí)行的 jiffies 值，到達(dá)該 jiffies 值時(shí)，將調(diào)用 function 函數(shù)，并傳遞 data 作為參數(shù)。當(dāng)一個(gè)定時(shí)器被注冊(cè)到內(nèi)核之后，entry 字段用來(lái)連接該定時(shí)器到一個(gè)內(nèi)核鏈表中。base 字段是內(nèi)核內(nèi)部實(shí)現(xiàn)所用的。

2.jiffies   

全局變量jiffies用來(lái)記錄自系統(tǒng)啟動(dòng)以來(lái)產(chǎn)生的節(jié)拍的總數(shù)。啟動(dòng)時(shí)，內(nèi)核將該變量初始化為0，此后，每次時(shí)鐘中斷處理程序都會(huì)增加該變量的值。一秒內(nèi)時(shí)鐘中斷的次數(shù)等于Hz，所以jiffies一秒內(nèi)增加的值也就是Hz。  

HZ:這個(gè)可以認(rèn)為是一個(gè)頻率，一秒內(nèi)系統(tǒng)時(shí)鐘中斷的次數(shù)        

Jiffies/HZ:我想知道從系統(tǒng)開機(jī)到現(xiàn)在系統(tǒng)運(yùn)行了多少秒，可以這樣計(jì)算         jiffies類型為無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型(unsigned long)  

當(dāng)jiffies的值超過(guò)它的最大存放范圍后就會(huì)發(fā)生溢出。對(duì)于32位無(wú)符號(hào)長(zhǎng)整型，最大取值為(2^32)-1,即429496795。如果節(jié)拍計(jì)數(shù)達(dá)到了最大值后還要繼續(xù)增加，它的值就會(huì)回繞到0。

3.使用定時(shí)器步驟

struct timer_list  my_timer_list;//定義一個(gè)定時(shí)器，可以把它放在你的設(shè)備結(jié)構(gòu)中init_timer(&my_timer_list);//初始化一個(gè)定時(shí)器

my_timer_list.expire=jiffies+HZ;//定時(shí)器1s后運(yùn)行服務(wù)程序my_timer_list.function=timer_function;//定時(shí)器服務(wù)函數(shù)add_timer(&my_timer_list);//添加定時(shí)器

void timer_function(unsigned long);//寫定時(shí)器服務(wù)函數(shù)del_timer(&my_timer_list);//當(dāng)定時(shí)器不再需要時(shí)刪除定時(shí)器del_timer_sync(&my_timer_list);//基本和del_timer一樣，比較適合在多核處理器使用，一般推薦使用del_timer_sync

4.實(shí)例分析#include

#include

#include

#include   /*timer*/

#include   /*jiffies*/

MODULE_LICENSE("GPL");

MODULE_AUTHOR("Qifa");

MODULE_DESCRIPTION("Timer Module");

MODULE_ALIAS("timer module");

struct timer_list timer;

void timer_function(int para)

{

    static int i = 0;

    printk("#########%d########Timer Expired and para is %d !!\n",i++,para);

    printk("jiffies:%lu jiffies/Hz: %lu HZ:%d\n",jiffies,(jiffies/HZ),HZ);

    mod_timer(&timer,jiffies+(2*HZ));    

}

int timer_init(void)

{

    init_timer(&timer);

    timer.data = 5;

    timer.expires = jiffies + (1 * HZ);

    timer.function = timer_function;

    add_timer(&timer);

    return 0;

}

void timer_exit(void)

{

    del_timer( &timer );

}

module_init(timer_init);

module_exit(timer_exit);

使用定時(shí)器的目的無(wú)外乎是為了周期性的執(zhí)行某一任務(wù)，或者是到了一個(gè)指定時(shí)間去執(zhí)行某一個(gè)任務(wù)。只要掌握了這一關(guān)鍵點(diǎn)，就能更好地理解定時(shí)器的工作機(jī)制，Linux內(nèi)核定時(shí)器也是如此。在本站的Linux教程里還有關(guān)于Linux中其他類型的定時(shí)器的介紹，感興趣的小伙伴可以深入學(xué)習(xí)一下。