linux定时器的使用

Linux 系统中的定时器是一种能够按照设定的时间间隔执行特定任务的功能，在 Linux 内核中，定时器通常用于驱动程序和内核模块中，以实现定期轮询硬件设备、维护超时状态或者调度周期性的任务等。

Linux 定时器的使用可以分为以下几个步骤：

初始化定时器

在使用定时器之前，需要先对其进行初始化，这通常包括设置定时器的回调函数（即定时器到期时需要执行的函数），以及定时器的超时时间。

struct timer_list my_timer; // 定义定时器结构体变量
my_timer.function = timer_callback; // 设置回调函数
my_timer.expires = jiffies + delay; // 设置超时时间，jiffies 是当前时间，delay 是需要延迟的时间量
my_timer.data = 0; // 可以传递一个数据给回调函数，这里设置为 0

注册定时器

初始化后，需要将定时器注册到内核中，以便内核能够在适当的时机触发定时器。

add_timer(&my_timer);

取消定时器

如果不再需要定时器，或者在定时器回调函数中决定不再继续使用定时器，可以取消定时器。

del_timer(&my_timer);

修改定时器

有时需要在定时器运行过程中修改其超时时间，可以使用 mod_timer 函数来实现。

mod_timer(&my_timer, jiffies + new_delay);

编写定时器回调函数

定时器到期时会自动调用预先设置的回调函数，在这个函数中，你可以执行任何需要周期性执行的任务。

void timer_callback(struct timer_list *t)
{
    printk(KERN_INFO "Timer expired!
");
    // 在这里执行你的任务代码
}

示例代码

下面是一个完整的示例，展示了如何使用定时器在每隔一定时间打印一条消息。

include <linux/module.h>
include <linux/kernel.h>
include <linux/timer.h>
static struct timer_list my_timer;
void timer_callback(struct timer_list *t)
{
    printk(KERN_INFO "Hello, world!
");
    mod_timer(&my_timer, jiffies + HZ); // 重新设置定时器，实现周期性调用
}
int start_timer(void)
{
    printk(KERN_INFO "Timer started.
");
    init_timer(&my_timer); // 初始化定时器
    my_timer.function = timer_callback;
    my_timer.expires = jiffies + HZ; // 设置首次触发时间为 1 秒后
    my_timer.data = 0;
    add_timer(&my_timer); // 注册定时器
    return 0;
}
void stop_timer(void)
{
    printk(KERN_INFO "Timer stopped.
");
    del_timer(&my_timer); // 取消定时器
}
module_init(start_timer);
module_exit(stop_timer);
MODULE_LICENSE("GPL");

相关问题与解答

Q1: 如何在模块卸载时自动停止定时器？

A1: 可以在模块的 module_exit 函数中调用 del_timer 函数来停止定时器，这样当模块被卸载时，定时器也会自动停止。

Q2: 如果需要在定时器回调函数中访问共享数据，应该注意什么？

A2: 在定时器回调函数中访问共享数据时，需要注意同步问题，因为定时器回调函数可能在不同的上下文中运行，所以如果多个线程同时访问相同的数据，可能会导致竞态条件，为了避免这种情况，可以使用互斥锁（mutex）或其他同步机制来保护共享数据。