Linux内核高精度定时器hrtimer 使用实例

一、内核为高精度定时器重新设计了一套软件架构，它可以为我们提供纳秒级的定时精度，以满足对精确时间有迫切需求的应用程序或内核驱动，以下学习使用hrtimer(high resolution timer)高精度定时器。

二、hrtimer_init函数初始化定时器工作模式。which_clock可以是CLOCK_REALTIME、CLOCK_MONOTONIC、CLOCK_BOOTTIME中的一种，mode则可以是相对时间HRTIMER_MODE_REL，也可以是绝对时间HRTIMER_MODE_ABS。

void hrtimer_init(struct hrtimer *timer, clockid_t which_clock,
			 enum hrtimer_mode mode);

 三、设定超时回调函数。

timer.function = hr_callback;

四、使用hrtimer_start激活该定时器。根据time和mode参数的值计算hrtimer的超时时间，并设置到timer->expire域。 expire设置的是绝对时间，所以如果参数mode的值为HRTIMER_MODE_REL（即参数tim的值为相对时间），那么需要将tim的值修正为绝对时间：expire = tim + timer->base->get_time()，调用enqueue_hrtimer，将hrtimer加入到红黑树中。

int hrtimer_start(struct hrtimer *timer, ktime_t tim,
			 const enum hrtimer_mode mode);

五、使用hrtimer_cancel取消一个hrtimer。

int hrtimer_cancel(struct hrtimer *timer);

六、定时器一旦到期，function字段指定的回调函数会被调用，该函数的返回值为一个枚举值，它决定了该hrtimer是否需要被重新激活。

enum hrtimer_restart {
	HRTIMER_NORESTART,	/* Timer is not restarted */
	HRTIMER_RESTART,	/* Timer must be restarted */
};

七、把hrtimer的到期时间推进一个tick周期，返回HRTIMER_RESTART表明该hrtimer需要再次启动，以便产生下一个tick事件。 

	hrtimer_forward(timer, now, tick_period);
 
	return HRTIMER_RESTART;
}

八、测试代码

#include <linux/input.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/jiffies.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/hrtimer.h>
#include <linux/of_gpio.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/regulator/consumer.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/irq.h>
#include <linux/module.h>
#include <linux/delay.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/i2c.h>
#include <linux/i2c/mms114.h>
#include <linux/input/mt.h>
#include <linux/interrupt.h>
#include <linux/regulator/consumer.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/miscdevice.h>

unsigned int timer_count=0;
struct hrtimer hrtimer_test_timer;
ktime_t   m_kt;
int value=2000;

static enum hrtimer_restart  hrtimer_test_timer_poll(struct hrtimer *timer)
{

    printk("================timer_count=%d ==============\n",timer_count++);
	hrtimer_forward(timer, timer->base->get_time(), m_kt);//hrtimer_forward(timer, now, tick_period);
	//return HRTIMER_NORESTART;
	return HRTIMER_RESTART;
}


int hrtimer_test_ioctl(struct inode *n, struct file *f, unsigned int cmd, unsigned long value){

}
ssize_t hrtimer_test_write(struct file *f, const char __user *buf, size_t t, loff_t *len){
	int i;
	int ret = -1;

	printk("hrtimer Debug buf:%x size:%d\n",*buf,t);
    
	if(*buf == '0'){
		
	  printk("hrtimer_start\n");
	  m_kt=ktime_set(value / 1000, (value % 1000) * 1000000);
      hrtimer_start(&hrtimer_test_timer,m_kt, HRTIMER_MODE_REL);
	  
	}
	else if(*buf == '1'){
		printk("hrtimer_cancel\n");
		hrtimer_cancel(&hrtimer_test_timer);
	}

	return t;
}
static const struct file_operations hrtimer_test_fops =
{
	.owner   	=   THIS_MODULE,
	.write		=   hrtimer_test_write,
	.unlocked_ioctl	=   hrtimer_test_ioctl,
};

struct miscdevice hrtimer_test_dev = {
	.minor = MISC_DYNAMIC_MINOR,
	.name = "hrtimer_test",
	.fops = &hrtimer_test_fops,
};


static int __init hrtimer_test_init(void)
{
	int ret;

	ret = misc_register(&hrtimer_test_dev);
    hrtimer_init(&hrtimer_test_timer, CLOCK_MONOTONIC, HRTIMER_MODE_REL);
	hrtimer_test_timer.function = hrtimer_test_timer_poll;
	return 0;

}

static void __exit hrtimer_test_exit(void)
{
	misc_deregister(&hrtimer_test_dev);
}


module_init(hrtimer_test_init);  
module_exit(hrtimer_test_exit);
MODULE_AUTHOR("hrtimer<hrtimer@hrtimer.cc>");
MODULE_LICENSE("GPL");  

九、运行结果