轉自：http://tech.ddvip.com/2008-11/122725541294197.html
一:前言
時鐘是整個操作系統的脈搏,它爲進程的時間片調度,定時事件提供了依據.另外,用戶空間的很多操作都依賴於時鐘,例如select.poll,make.操作系統管理的時間爲分兩種,一種稱爲當前時間,也即我們日常生活所用的時間.這個時間一般保存在CMOS中.主板中有特定的芯片爲其提供計時依據.另外一種時間稱爲相對時間.例如系統運行時間.顯然對計算機而然,相對時間比當前時間更爲重要.
二:與時鐘有關的硬件處理.
1):實時時鐘(RTC)
該時鐘獨立於CPU和其它芯片.即使PC斷電,該時鐘還是繼續運行.該計時由一塊單獨的芯片處理,並把時鐘值存放CMOS.該時間可參在IRQ8上週期性的產生時間信號.頻率在2Hz ~ 8192Hz之間.但在linux中,只是用RTC來獲取當前時間.
2):時間戳計時器(TSC)
CPU附帶了一個64位的時間戳寄存器,當時鍾信號到來的時候.該寄存器內容自動加1，ARM中沒有
3):可編程中斷定時器(PIC)
該設備可以週期性的發送一個時間中斷信號.發送中斷信號的間隔可以對其進行編程控制.在linux系統中,該中斷時間間隔由HZ表示.這個時間間隔也被稱爲一個節拍(tick).
4):CPU本地定時器
在處理器的本地APIC還提供了另外的一定定時設備.CPU本地定時器也可以單次或者週期性的產生中斷信號.與上次描述的PIC相比.它有以下幾點的區別:
APIC本地計時器是32位.而PIC是16位.由此APIC本地計時器可以提供更低頻率的中斷信號
本地APIC只把中斷信號發送給本地CPU.而PIC發送的中斷信號任何CPU都可以處理
APIC定時器是基於總線時鐘信號的.而PIC有自己的內部時鐘振盪器
5):高精度計時器(HPET)
在linux2.6中增加了對HPET的支持.HPET是一種由微軟和intel聯合開發的新型定時芯片.該設備有一組寄時器,每個寄時器對應有自己的時鐘信號,時鐘信號到來的時候就會自動加1.
實際上,在intel多理器系統與單處理器系統還有所不同:
在單處理系統中.所有計時活動過由PIC產生的時鐘中斷信號觸發的
在多處理系統中,所有普通活動是由PIC產生的中斷觸發.所有具體的CPU活動,都由本地APIC觸發的.
三:時鐘中斷相關代碼分析
time_init()是時鐘初始化函數,他由asmlinkage void __init start_kernel()調用.具體代碼如下:
//時鐘中斷初始化
void __init time_init(void)
{
//如果定義了HPET
#ifdef CONFIG_HPET_TIMER
if (is_hpet_capable()) {
/*
* HPET initialization needs to do memory-mapped io. So, let
* us do a late initialization after mem_init().
*/
late_time_init = hpet_time_init;
return;
}
#endif
//從cmos 中取得實時時間
xtime.tv_sec = get_cmos_time();
//初始化wall_to_monotonic
wall_to_monotonic.tv_sec = -xtime.tv_sec;
xtime.tv_nsec = (INITIAL_JIFFIES % HZ) * (NSEC_PER_SEC / HZ);
wall_to_monotonic.tv_nsec = -xtime.tv_nsec;
//選擇一個合適的定時器
cur_timer = select_timer();
printk(KERN_INFO "Using %s for high-res timesourcen",cur_timer->name);
//註冊時間中斷信號處理函數
time_init_hook();
}
轉入time_init_hook():
void __init time_init_hook(void)
{
//註冊中斷處理函數
setup_irq(0, &irq0);
}
static struct irqaction irq0 = { timer_interrupt, SA_INTERRUPT, CPU_MASK_NONE, "timer", NULL, NULL};
對應的中斷處理函數爲:timer_interrupt():
irqreturn_t timer_interrupt(int irq, void *dev_id, struct pt_regs *regs)
{
//因爲該函數會修改xtime的值,爲避免多處理器競爭.先加鎖
write_seqlock(&xtime_lock);
//記錄上一次時間中斷的精確時間.做調準時鐘用
cur_timer->mark_offset();
do_timer_interrupt(irq, NULL, regs);
//解鎖
write_sequnlock(&xtime_lock);
return IRQ_HANDLED;
}
核心處理函數爲 do_timer_interrupt():
static inline void do_timer_interrupt(int irq, void *dev_id,
struct pt_regs *regs)
{
#ifdef CONFIG_X86_IO_APIC
if (timer_ack) {
spin_lock(&i8259A_lock);
outb(0x0c, PIC_MASTER_OCW3);
/* Ack the IRQ; AEOI will end it automatically. */
inb(PIC_MASTER_POLL);
spin_unlock(&i8259A_lock);
}
#endif
do_timer_interrupt_hook(regs);
//如果要進行時間同步,那就隔一段時間把當前時間寫回coms
if ((time_status & STA_UNSYNC) == 0 &&
xtime.tv_sec > last_rtc_update + 660 &&
(xtime.tv_nsec / 1000)
>= USEC_AFTER - ((unsigned) TICK_SIZE) / 2 &&
(xtime.tv_nsec / 1000)
<= USEC_BEFORE + ((unsigned) TICK_SIZE) / 2) {
/* horrible...FIXME */
if (efi_enabled) {
if (efi_set_rtc_mmss(xtime.tv_sec) == 0)
last_rtc_update = xtime.tv_sec;
else
last_rtc_update = xtime.tv_sec - 600;
} else if (set_rtc_mmss(xtime.tv_sec) == 0)
last_rtc_update = xtime.tv_sec;
else
last_rtc_update = xtime.tv_sec - 600; /* do it again in 60 s */
}
#ifdef CONFIG_MCA
if( MCA_bus ) {
/* The PS/2 uses level-triggered interrupts. You can't
turn them off, nor would you want to (any attempt to
enable edge-triggered interrupts usually gets intercepted by a
special hardware circuit). Hence we have to acknowledge
the timer interrupt. Through some incredibly stupid
design idea, the reset for IRQ 0 is done by setting the
high bit of the PPI port B (0x61). Note that some PS/2s,
notably the 55SX, work fine if this is removed. */
irq = inb_p( 0x61 ); /* read the current state */
outb_p( irq|0x80, 0x61 ); /* reset the IRQ */
}
#endif
}static inline void do_timer_interrupt_hook(struct pt_regs *regs)
{
do_timer(regs);
/*
* In the SMP case we use the local APIC timer interrupt to do the
* profiling, except when we simulate SMP mode on a uniprocessor
* system, in that case we have to call the local interrupt handler.
*/
#ifndef CONFIG_X86_LOCAL_APIC
//更新內核代碼監管器。在每次時鐘中斷的時候。取得每一次中斷前的esp，進而可以得到運行的函//數地址。這樣就可以統計運行時間最長的函內核函數區域。以便於內核管理者優化
profile_tick(CPU_PROFILING, regs);
#else
if (!using_apic_timer)
smp_local_timer_interrupt(regs);
#endif
}
void do_timer(struct pt_regs *regs)
{
// 更新jiffies計數.jiffies_64與jiffies在鏈接的時候,實際是指向同一個區域
jiffies_64++;
#ifndef CONFIG_SMP
/* SMP process accounting uses the local APIC timer */
//更新當前運行進程的與時鐘相關的信息
update_process_times(user_mode(regs));
#endif
//更新當前時間.xtime的更新
update_times();
}
void update_process_times(int user_tick)
{
struct task_struct *p = current;
int cpu = smp_processor_id(), system = user_tick ^ 1;
update_one_process(p, user_tick, system, cpu);
//激活時間軟中斷
run_local_timers();
//減少時間片。這個函數涉及到的東西過多，等到進程調度的時候再來分析。請關注本站更新*^_^*
scheduler_tick(user_tick, system);
}
static void update_one_process(struct task_struct *p, unsigned long user,
unsigned long system, int cpu)
{
do_process_times(p, user, system);
//檢查進程的定時器
do_it_virt(p, user);
do_it_prof(p);
} struct task_struct｛
⋯⋯
unsigned long it_real_value, it_prof_value,it_virt_value;
unsigned long it_real_incr, it_prof_incr, it_virt_incr;
struct timer_list real_timer;
⋯⋯
}（2）虛擬間隔定時器ITIMER_VIRT：也稱爲進程的用戶態間隔定時器。結構類型task_struct中成員it_virt_incr和it_virt_value分別表示虛擬間隔定時器的間隔計數器的初始值和當前值，二者均以時鐘滴答次數位計數單位。當虛擬間隔定時器啓動後，只有當進程在用戶態下運行時，一次時鐘滴答才能使間隔計數器當前值it_virt_value減1。當減到0值時，內核向進程發送SIGVTALRM信號（虛擬鬧鐘信號），並將it_virt_value重置爲初值it_virt_incr。具體請見7.4.3節中的do_it_virt()函數的實現。
（3）PROF間隔定時器ITIMER_PROF：進程的task_struct結構中的it_prof_value和it_prof_incr成員分別表示PROF間隔定時器的間隔計數器的當前值和初始值（均以時鐘滴答爲單位）。當一個進程的PROF間隔定時器啓動後，則只要該進程處於運行中，而不管是在用戶態或核心態下執行，每個時鐘滴答都使間隔計數器it_prof_value值減1。當減到0值時，內核向進程發送SIGPROF信號，並將it_prof_value重置爲初值it_prof_incr.
do_process_times():
static inline void do_process_times(struct task_struct *p,
unsigned long user, unsigned long system)
{
unsigned long psecs;
//p->utime:在用戶空間所花的時間
psecs = (p->utime += user);
//p->stime:在系統空間所花的時間
psecs += (p->stime += system);
//如果運行的時間片到達
if (psecs / HZ >= p->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_cur) {
/* Send SIGXCPU every second.. */
//每秒發送一個SIGXCPU
if (!(psecs % HZ))
send_sig(SIGXCPU, p, 1);
/* and SIGKILL when we go over max.. */
//發送SIGKILL
if (psecs / HZ >= p->rlim[RLIMIT_CPU].rlim_max)
send_sig(SIGKILL, p, 1);
}
}該函數檢查當前進程的時間片是否到達,如果到達就給當前進程發送SIGKILL和SIGXCPU
do_it_virt()/do_it_prof()檢查過程的定時器是否到期.如果到期就給進程發送相應的信號:
static inline void do_it_virt(struct task_struct * p, unsigned long ticks)
{
unsigned long it_virt = p->it_virt_value;
if (it_virt) {
it_virt -= ticks;
if (!it_virt) {
it_virt = p->it_virt_incr;
//發送SIGVTALRM
send_sig(SIGVTALRM, p, 1);
}
p->it_virt_value = it_virt;
}
}
run_local_timers()
void run_local_timers(void)
{
raise_softirq(TIMER_SOFTIRQ);
}激活時間軟中斷.這個函數我們在IRQ中斷中已經分析過了,不再贅述
我們在do_timer（）還漏掉了一個函數：
static inline void update_times(void)
{
unsigned long ticks;
//wall_jiffies:上一次更新的值
ticks = jiffies - wall_jiffies;
if (ticks) {
wall_jiffies += ticks;
//更新xtime
update_wall_time(ticks);
}
//統計TASK_RUNNING TASK_UNINTERRUPTIBLE進程數量
calc_load(ticks);
}四：定時器
在模塊的編寫過程中，我們經常使用定時器來等待一段時間之後再來執行某一個操作。爲方便分析，寫了下列一段測試程序：
#include <linux/config.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/timer.h>
MODULE_LICENSE("GPL");
void test_timerfuc(unsigned long x)
{
printk("Eric xiao test ......n");
}
//聲明一個定個器
struct timer_list test_timer = TIMER_INITIALIZER(test_timerfuc, 0, 0);
int kernel_test_init()
{
printk("test_initn");
//修改定時器到期時間。爲3個HZ。一個HZ產生一個時鐘中斷
mod_timer(&test_timer,jiffies+3*HZ);
//把定時器加入時鐘軟中斷處理鏈表
add_timer(&test_timer);
}
int kernel_test_exit()
{
printk("test_exitn");
return 0;
}
module_init(kernel_test_init);
module_exit(kernel_test_exit);上面的例子程序比較簡單，我們從這個例子開始研究linux下的定時器實現
TIMER_INITIALIZER（）：
1):TIMER_INITIALIZER（）用來聲明一個定時器，它的定義如下：
#define TIMER_INITIALIZER(_function, _expires, _data) {
.function = (_function),
.expires = (_expires),
.data = (_data),
.base = NULL,
.magic = TIMER_MAGIC,
.lock = SPIN_LOCK_UNLOCKED, }Struct timer_list定義如下：
struct timer_list {
//用來形成鏈表
struct list_head entry;
//定始器到達時間
unsigned long expires;
spinlock_t lock;
unsigned long magic;
//定時器時間到達後，所要運行的函數
void (*function)(unsigned long);
//定時器函數對應的參數
unsigned long data;
//掛載這個定時器的tvec_t_base_s.這個結構我們等會會看到
struct tvec_t_base_s *base;
};
2): mod_timer():修改定時器的到時時間
int mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
{
//如果該定時器沒有定義fuction
BUG_ON(!timer->function);
//判斷timer的magic是否爲TIMER_MAGIC.如果不是,則將其修正爲TIMER_MAGIC
check_timer(timer);
//如果要調整的時間就是定時器的定時時間而且已經被激活,則直接返回
if (timer->expires == expires && timer_pending(timer))
return 1;
//調用_mod_timer().呆會再給出分析
return __mod_timer(timer, expires);
}
static inline void add_timer(struct timer_list * timer)
{
__mod_timer(timer, timer->expires);
}可以看到mod_timer與add_timer 最後都會調用__mod_timer().爲了分析這個函數,我們先來了解一下定時系統相關的數據結構.
tvec_bases: per cpu變量,它的定義如下:
static DEFINE_PER_CPU(tvec_base_t, tvec_bases) = { SPIN_LOCK_UNLOCKED };
由此可以看到tves_bases的數型數據爲teves_base_t.數據結構的定義如下:
typedef struct tvec_t_base_s tvec_base_t;
struct tvec_t_base_s的定義:
struct tvec_t_base_s {
spinlock_t lock;
//上一次運行計時器的jiffies 值
unsigned long timer_jiffies;
struct timer_list *running_timer;
//tv1 tv2 tv3 tv4 tv5是五個鏈表數組
tvec_root_t tv1;
tvec_t tv2;
tvec_t tv3;
tvec_t tv4;
tvec_t tv5;
} ____cacheline_aligned_in_smp;
Tves_root_t與tvec_t的定義如下:
#define TVN_BITS 6
#define TVR_BITS 8
#define TVN_SIZE (1 << TVN_BITS)
#define TVR_SIZE (1 << TVR_BITS)
#define TVN_MASK (TVN_SIZE - 1)
#define TVR_MASK (TVR_SIZE - 1)
typedef struct tvec_s {
struct list_head vec[TVN_SIZE];
} tvec_t;
typedef struct tvec_root_s {
struct list_head vec[TVR_SIZE];
} tvec_root_t;系統規定定時器最大超時時間間隔爲0xFFFFFFFF.即爲一個32位數.即使在64位系統上.如果超過此值也會將其強制設這oxFFFFFFFF(這在後面的代碼分析中可以看到).內核最關心的就是間隔在0~255個HZ之間的定時器.次重要的是間隔在255~1<<(8+6)之間的定時器.第三重要的是間隔在1<<(8+6) ~ 1<<(8+6+6)之間的定器.依次往下推.也就是把32位的定時間隔爲份了五個部份.1個8位.4個6位.所以內核定義了五個鏈表數組.第一個鏈表數組大小爲8位大小,也即上面定義的 #define TVR_SIZE (1 << TVR_BITS).其它的四個數組大小爲6位大小.即上面定義的#define TVN_SIZE (1 << TVN_BITS)
在加入定時器的時候,按照時間間隔把定時器加入到相應的數組即可.瞭解這點之後,就可以來看__mod_timer()的代碼了:
//修改timer或者新增一個timer都會調用此接口
int __mod_timer(struct timer_list *timer, unsigned long expires)
{
tvec_base_t *old_base, *new_base;
unsigned long flags;
int ret = 0;
//入口參數檢測
BUG_ON(!timer->function);
check_timer(timer);
spin_lock_irqsave(&timer->lock, flags);
//取得當前CPU對應的tvec_bases
new_base = &__get_cpu_var(tvec_bases);
repeat:
//該定時器所在的tvec_bases.對於新增的timer.它的base字段爲NULL
old_base = timer->base;
/*
* Prevent deadlocks via ordering by old_base < new_base.
*/
//在把timer從當前tvec_bases摘下來之前,要充分考慮好競爭的情況
if (old_base && (new_base != old_base)) {
//按次序獲得鎖
if (old_base < new_base) {
spin_lock(&new_base->lock);
spin_lock(&old_base->lock);
} else {
spin_lock(&old_base->lock);
spin_lock(&new_base->lock);
}
/*
* The timer base might have been cancelled while we were
* trying to take the lock(s):
*/
//如果timer->base != old_base.那就是說在Lock的時候.其它CPU更改它的值
//那就解鎖.重新判斷
if (timer->base != old_base) {
spin_unlock(&new_base->lock);
spin_unlock(&old_base->lock);
goto repeat;
}
} else {
//old_base == NULl 或者是 new_base==old_base的情況
//獲得鎖
spin_lock(&new_base->lock);
//同理,在Lock的時候timer會生了改變
if (timer->base != old_base) {
spin_unlock(&new_base->lock);
goto repeat;
}
}
/*
* Delete the previous timeout (if there was any), and install
* the new one:
*/
//將其從其它的tvec_bases上刪除.注意運行到這裏的話,說話已經被Lock了
if (old_base) {
list_del(&timer->entry);
ret = 1;
}
//修改它的定時器到達時間
timer->expires = expires;
//將其添加到new_base中
internal_add_timer(new_base, timer);
//修改base字段
timer-base = new_base;
//操作完了,解鎖
if (old_base && (new_base != old_base))
spin_unlock(&old_base->lock);
spin_unlock(&new_base->lock);
spin_unlock_irqrestore(&timer->lock, flags);
return ret;
}static void internal_add_timer(tvec_base_t *base, struct timer_list *timer)
{
//定時器到達的時間
unsigned long expires = timer->expires;
//計算時間間間隔
unsigned long idx = expires - base->timer_jiffies;
struct list_head *vec;
//根據時間間隔,將timer放入相應數組的相應位置
if (idx < TVR_SIZE) {
int i = expires & TVR_MASK;
vec = base->tv1.vec + i;
} else if (idx < 1 << (TVR_BITS + TVN_BITS)) {
int i = (expires >> TVR_BITS) & TVN_MASK;
vec = base->tv2.vec + i;
} else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) {
int i = (expires >> (TVR_BITS + TVN_BITS)) & TVN_MASK;
vec = base->tv3.vec + i;
} else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 3 * TVN_BITS)) {
int i = (expires >> (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
vec = base->tv4.vec + i;
} else if ((signed long) idx < 0) {
/*
* Can happen if you add a timer with expires == jiffies,
* or you set a timer to go off in the past
*/
//如果間隔小於0
vec = base->tv1.vec + (base->timer_jiffies & TVR_MASK);
} else {
int i;
/* If the timeout is larger than 0xffffffff on 64-bit
* architectures then we use the maximum timeout:
*/
//時間間隔超長,將其設爲oxFFFFFFFF
if (idx > 0xffffffffUL) {
idx = 0xffffffffUL;
expires = idx + base->timer_jiffies;
}
i = (expires >> (TVR_BITS + 3 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
vec = base->tv5.vec + i;
}
/*
* Timers are FIFO:
*/
//加入到鏈表末尾
list_add_tail(&timer->entry, vec);
}對於間隔時間在0~255的定時器: 它的計算方式是將定時器到達時間的低八位與低八位爲1的數相與而成
對於第1個六位,它是先將到達時間右移8位.然後與低六位全爲1的數相與而成
對於第2個六位, 它是先將到達時間右移8+6位.然後與低六位全爲1的數相與而成
依次爲下推…
在後面結合超時時間到達的情況再來分析相關部份
4):定時器更新
每過一個HZ,就會檢查當前是否有定時器的定時器時間到達.如果有,運行它所註冊的函數,再將其刪除.爲了分析這一過程,我們先從定時器系統的初始化看起.
asmlinkage void __init start_kernel(void)
{
……
init_timers();
……
}void __init init_timers(void)
{
timer_cpu_notify(&timers_nb, (unsigned long)CPU_UP_PREPARE,
(void *)(long)smp_processor_id());
register_cpu_notifier(&timers_nb);
//註冊TIMER_SOFTIRQ軟中斷
open_softirq(TIMER_SOFTIRQ, run_timer_softirq, NULL);
}
timer_cpu_notify()àinit_timers_cpu():static void /* __devinit */ init_timers_cpu(int cpu)
{
int j;
tvec_base_t *base;
//初始化各個數組中的鏈表
base = &per_cpu(tvec_bases, cpu);
spin_lock_init(&base->lock);
for (j = 0; j < TVN_SIZE; j++) {
INIT_LIST_HEAD(base->tv5.vec + j);
INIT_LIST_HEAD(base->tv4.vec + j);
INIT_LIST_HEAD(base->tv3.vec + j);
INIT_LIST_HEAD(base->tv2.vec + j);
}
for (j = 0; j < TVR_SIZE; j++)
INIT_LIST_HEAD(base->tv1.vec + j);
//將最近到達時間設爲當前jiffies
base->timer_jiffies = jiffies;
}我們在前面分析過,每當時鐘當斷函數到來的時候,就會打開定時器的軟中斷.運行其軟中斷函數.run_timer_softirq()
static void run_timer_softirq(struct softirq_action *h)
{
//取得當於CPU的tvec_base_t結構
tvec_base_t *base = &__get_cpu_var(tvec_bases);
//如果jiffies > base->timer_jiffies
if (time_after_eq(jiffies, base->timer_jiffies))
__run_timers(base);
}static inline void __run_timers(tvec_base_t *base)
{
struct timer_list *timer;
unsigned long flags;
spin_lock_irqsave(&base->lock, flags);
//因爲CPU可能關閉中斷,引起時鐘中斷信號丟失.可能jiffies要大base->timer_jiffies 好幾個
//HZ
while (time_after_eq(jiffies, base->timer_jiffies)) {
//定義並初始化一個鏈表
struct list_head work_list = LIST_HEAD_INIT(work_list);
struct list_head *head = &work_list;
int index = base->timer_jiffies & TVR_MASK;
/*
* Cascade timers:
*/
//當index == 0時,說明已經循環了一個週期
//則將tv2填充tv1.如果tv2爲空,則用tv3填充tv2.依次類推......
if (!index &&
(!cascade(base, &base->tv2, INDEX(0))) &&
(!cascade(base, &base->tv3, INDEX(1))) &&
!cascade(base, &base->tv4, INDEX(2)))
cascade(base, &base->tv5, INDEX(3));
//更新base->timer_jiffies
++base->timer_jiffies;
//將base->tv1.vec項移至work_list.並將base->tv1.vec置空
list_splice_init(base->tv1.vec + index, &work_list);
repeat:
//work_List中的定時器是已經到時的定時器
if (!list_empty(head)) {
void (*fn)(unsigned long);
unsigned long data;
//遍歷鏈表中的每一項.運行它所對應的函數,並將定時器從鏈表上脫落
timer = list_entry(head->next,struct timer_list,entry);
fn = timer->function;
data = timer->data;
list_del(&timer->entry);
set_running_timer(base, timer);
smp_wmb();
timer->base = NULL;
spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
fn(data);
spin_lock_irq(&base->lock);
goto repeat;
}
}
set_running_timer(base, NULL);
spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
}分析下里面的兩個重要的子函數:
static int cascade(tvec_base_t *base, tvec_t *tv, int index)
{
/* cascade all the timers from tv up one level */
struct list_head *head, *curr;
//取數組中序號對應的鏈表
head = tv->vec + index;
curr = head->next;
/*
* We are removing _all_ timers from the list, so we don't have to
* detach them individually, just clear the list afterwards.
*/
//遍歷這個鏈表,將定時器重新插入到base中
while (curr != head) {
struct timer_list *tmp;
tmp = list_entry(curr, struct timer_list, entry);
BUG_ON(tmp->base != base);
curr = curr->next;
internal_add_timer(base, tmp);
}
//將鏈表設爲初始化狀態
INIT_LIST_HEAD(head);
return index;
}
//將list中的數據放入head中,並將list置爲空
static inline void list_splice_init(struct list_head *list,
struct list_head *head)
{
if (!list_empty(list)) {
__list_splice(list, head);
INIT_LIST_HEAD(list);
}
}
//將list中的數據放入head
static inline void __list_splice(struct list_head *list,struct list_head *head)
{
//list的第一個元素
struct list_head *first = list->next;
//list的最後一個元素
struct list_head *last = list->prev;
//head的第一個元素
struct list_head *at = head->next;
將first對應的鏈表鏈接至head
first->prev = head;
head->next = first;
//將head 原有的數據加入到鏈表末尾
last->next = at;
at->prev = last;
}//刪除一個timer
int del_timer(struct timer_list *timer)
{
unsigned long flags;
tvec_base_t *base;
check_timer(timer);
repeat:
base = timer->base;
//該定時器沒有被激活
if (!base)
return 0;
//加鎖
spin_lock_irqsave(&base->lock, flags);
//如果在加鎖的過程中,有其它操作改變了timer
if (base != timer->base) {
spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
goto repeat;
}
//將timer從鏈表中刪除
list_del(&timer->entry);
timer->base = NULL;
spin_unlock_irqrestore(&base->lock, flags);
return 1;
}在SMP系統中,可能要刪除的定時器正在某一個CPU上運行.爲了防止這種在情況.在刪除定時器的時候,應該優先使用del_timer_synsc().它會一直等待所有CPU上的定時器執行完成.
int del_timer_sync(struct timer_list *timer)
{
tvec_base_t *base;
int i, ret = 0;
check_timer(timer);
del_again:
//刪除些定時器
ret += del_timer(timer);
//遍歷CPU
for_each_online_cpu(i) {
base = &per_cpu(tvec_bases, i);
//如果此CPU正在運行這個timer
if (base->running_timer == timer) {
//一直等待,直到這個CPU執行完
while (base->running_timer == timer) {
cpu_relax();
preempt_check_resched();
}
break;
}
}
smp_rmb();
//如果這個timer又被調用.再刪除
if (timer_pending(timer))
goto del_again;
return ret;
}定時器部份到這裏就介紹完了.爲了管理定時器.內核用了一個很巧妙的數據結構.值得好好的體會.
五:小結
2.6內核在時鐘管理子系統的修改比較大.因爲在2.6完全摒棄掉了下半部機制.2.4中下半部處理的大部份都放在了中斷處理程序裏,只有定時器控制被移到了時鐘軟中斷.另外時鐘中斷初始化涉及到了很多硬件的操作.需要查閱相關資料才能完全理解.