目录

1.1、CONFIG_HZ

2、jiffies

2.1、jiffies_64

2.2、系统运行时间

2.3、时间绕回

3、API函数

4、内核定时器

4.1、timer_list结构体

4.2、init_timer()函数

4.3、add_timer()函数

4.4、del_timer()函数

4.5、del_timer_sync()函数

4.6、mod_timer()函数

5、Linux 内核短延时函数

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1、设置系统节拍率

在编译 Linux 内核的时候可以通过图形化界面设置系统节拍率。

-> Kernel Features-> Timer frequency

1.1、CONFIG_HZ

HZ 表示一秒的节拍数，Linux 内核会使用 CONFIG_HZ 来设置自己的系统时钟(include/asm-generic/param.h)

#undef HZ
#define HZ CONFIG_HZ
#define USER_HZ 100
#define CLOCKS_PER_SEC (USER_HZ)

2、jiffies

Linux 内核使用全局变量 jiffies 来记录系统从启动以来的系统节拍数(jiffies 定义在文件 include/linux/jiffies.h 中)。

#define __jiffy_data  __attribute__((section(".data")))extern u64 __jiffy_data jiffies_64;
extern unsigned long volatile __jiffy_data jiffies;

2.1、jiffies_64

jiffies_64 用于 64 位系统，而 jiffies 用于 32 位系统。为了兼容不同的硬件， jiffies 其实就是 jiffies_64 的低 32 位。

2.2、系统运行时间

HZ 表示每秒的节拍数， jiffies 表示系统运行的 jiffies 节拍数，所以 jiffies/HZ 就是系统运行时间，单位为秒。

2.3、时间绕回

不管是 32 位还是 64 位的 jiffies，都有溢出的风险，溢出以后会重新从 0 开始计数。假如 HZ 为最大值 1000 的时候， 32 位的 jiffies 只需要 49.7 天就发生了绕回，对于 64 位的 jiffies 来说大概需要5.8 亿年才能绕回，因此 jiffies_64 的绕回忽略不计。

3、API函数

时间比较函数
time_after(unkown, known)	如果 unkown 超过 known 的话，返回真，否则返回假。
time_before(unkown, known)	如果 unkown 没有超过 known 的话，返回真，否则返回假。
time_after_eq(unkown, known)	如果 unkown 超过或等于 known 的话，返回真，否则返回假。
time_before_eq(unkown, known)	如果 unkown 没有超过或等于 known 的话，返回真，否则返回假。
jiffies 和 ms、 us、 ns 之间的转换函数
int jiffies_to_msecs(const unsigned long j)	将 jiffies 类型转换为对应的毫秒。
int jiffies_to_usecs(const unsigned long j)	将 jiffies 类型转换为对应的微秒。
u64 jiffies_to_nsecs(const unsigned long j)	将 jiffies 类型转换为对应的毫秒纳秒。
long msecs_to_jiffies(const unsigned int m)	将毫秒转换为 jiffies 类型。
long usecs_to_jiffies(const unsigned int u)	将微秒转换为 jiffies 类型。
unsigned long nsecs_to_jiffies(u64 n)	将纳秒转换为 jiffies 类型。

4、内核定时器

内核定时器并不是周期性运行的，超时以后就会自动关闭，因此如果想要实现周期性定时，那么就需要在定时处理函数中重新开启定时器(定义在include/linux/timer.h中)。

4.1、timer_list结构体

Linux 内核使用 timer_list 结构体表示内核定时器。

struct timer_list {struct list_head entry;unsigned long expires;struct tvec_base *base;void (*function)(unsigned long);unsigned long data;int slack;#ifdef CONFIG_TIMER_STATSint start_pid;void *start_site;char start_comm[16];
#endif
#ifdef CONFIG_LOCKDEPstruct lockdep_map lockdep_map;
#endif
}

entry	链表节点
expires	定时器超时时间，单位为节拍数
function	定时处理函数
data	要传递给 function 函数的参数

4.2、init_timer()函数

init_timer 函数负责初始化 timer_list 类型变量。

void init_timer(struct timer_list *timer)

参数 timer：要初始化定时器。

4.3、add_timer()函数

add_timer 函数用于向 Linux 内核注册定时器。

void add_timer(struct timer_list *timer)

参数 timer：要注册的定时器。

4.4、del_timer()函数

del_timer 函数用于删除一个定时器，不管定时器有没有被激活，都可以使用此函数删除。

int del_timer(struct timer_list * timer)

timer：要删除的定时器。
返回值： 0，定时器还没被激活； 1，定时器已经激活。

注：在多处理器系统上，定时器可能会在其他的处理器上运行，因此在调用 del_timer 函数删除定时器之前要先等待其他处理器的定时处理器函数退出。

4.5、del_timer_sync()函数

del_timer_sync 函数是 del_timer 函数的同步版，会等待其他处理器使用完定时器再删除，
del_timer_sync 不能使用在中断上下文中。

int del_timer_sync(struct timer_list *timer)

timer：要删除的定时器。
返回值： 0，定时器还没被激活； 1，定时器已经激活。

4.6、mod_timer()函数

mod_timer 函数用于修改定时值，如果定时器还没有激活的话， mod_timer 函数会激活定时器

int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)

timer：要修改超时时间(定时值)的定时器。
expires：修改后的超时时间。
返回值： 0，调用 mod_timer 函数前定时器未被激活； 1，调用 mod_timer 函数前定时器已
被激活。
 

5、Linux 内核短延时函数

void ndelay(unsigned long nsecs)	纳秒延时函数。
void udelay(unsigned long usecs)	微秒延时函数。
void mdelay(unsigned long mseces)	毫秒延时函数。