如何在 Linux 内核设备驱动程序中使用定时器？

Question

我想在 Linux 设备驱动程序中实现一个计数器，该计数器在每个固定时间间隔后递增。我想在计时器的帮助下做到这一点。示例代码 sn-p 将非常有用。

Answer 1

看看下面的文章IBM Developerworks: Timers and Lists

有一个如何使用Linux内核计时器的小例子（为了方便，这里包括它，cmets来自我自己，删除了printk消息）

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/timer.h>

MODULE_LICENSE("GPL");

static struct timer_list my_timer;

void my_timer_callback( unsigned long data )
{
     /* do your timer stuff here */
}

int init_module(void)
{
  /* setup your timer to call my_timer_callback */
  setup_timer(&my_timer, my_timer_callback, 0);
  /* setup timer interval to 200 msecs */
  mod_timer(&my_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(200));
  return 0;
}

void cleanup_module(void)
{
  /* remove kernel timer when unloading module */
  del_timer(&my_timer);
  return;
}

Answer 2

在 Linux 内核 4.15 版本前后，void setup_timer(timer, function, data); 已过时，意图将其完全删除。

相反，现在我们必须使用

void timer_setup(
struct timer_list *timer, 
void (*callback)(struct timer_list *),
unsigned int flags
);

这可以在 linux/timer.h 文件中找到。

这是 module_with_timer.c

的完整示例

#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/timer.h>

MODULE_LICENSE("GPL");

static struct timer_list my_timer;

void my_timer_callback(struct timer_list *timer) {
  printk(KERN_ALERT "This line is printed after 5 seconds.\n");
}

static int init_module_with_timer(void) {
  printk(KERN_ALERT "Initializing a module with timer.\n");

  /* Setup the timer for initial use. Look in linux/timer.h for this function */
  timer_setup(&my_timer, my_timer_callback, 0);
  mod_timer(&my_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(5000));

  return 0;
}

static void exit_module_with_timer(void) {
  printk(KERN_ALERT "Goodbye, cruel world!\n");
  del_timer(&my_timer);
}

module_init(init_module_with_timer);
module_exit(exit_module_with_timer);

Makefile 是

obj-m = module_with_timer.o

# Get the current kernel version number
KVERSION = $(shell uname -r)

all:
    make -C /lib/modules/$(KVERSION)/build M=$(PWD) modules
clean:
    make -C /lib/modules/$(KVERSION)/build M=$(PWD) clean

注意：在实际编程中，最好检查我们正在编译的内核版本，然后使用 then 适当地启动计时器。

参考资料： https://lwn.net/Articles/735887/

Answer 3

根据您的具体目标，您可以直接使用jiffies 来测量时间，正如 cmets 中所建议的那样。您还可以使用内核计时器，并且根据您问题中的信息，它们似乎更适合。

内核计时器 API 非常直观：

#include <linux/timer.h>
struct timer_list {
        /* ... */
        unsigned long expires;
        void (*function)(unsigned long);
        unsigned long data;
};

void init_timer(struct timer_list *timer);
struct timer_list TIMER_INITIALIZER(_function, _expires, _data);

void add_timer(struct timer_list * timer);
int del_timer(struct timer_list * timer);

所以你只需要定义一个定时器函数，然后初始化并启动定时器。

您有几个来源可以进一步了解该主题：

• Understanding the Linux Kernel。这本书是内核的圣经。它在某些方面有些过时，但仍然是一个非常好的信息来源。
• Linux Device Drivers。在开发设备驱动程序时，这是一本非常有用的书。还有一个在线版本here。处理时间、计时器等的章节是第 7 章。这本书可能也有点过时了，因为它也是 2005 年的。
• Linux Kernel Development。我没有查过这本书，但好处是它更新了很多（从 2010 年开始），因此与前两本书相比，您可能会发现一些更新的信息。