Synchronisation et délai du pilote de périphérique Linux : une méthode pratique pour implémenter des fonctions liées au temps

Vous êtes-vous déjà demandé comment écrire des pilotes pour vos appareils sous Linux ? Avez-vous déjà réfléchi à la manière de permettre à votre pilote d'implémenter certaines fonctions liées au temps dans un système Linux, telles que la synchronisation, le délai, le délai d'attente, etc. ? Si ces problèmes vous intéressent, cet article vous présentera une méthode efficace pour atteindre ces objectifs : le timing et le délai du pilote de périphérique Linux.

Linux génère des interruptions de minuterie à intervalles réguliers (mesurés par HZ) via la minuterie matérielle du système. Chaque interruption provoque l'accumulation de la valeur d'un compteur de noyau. Par conséquent, ce jiffies enregistre le temps écoulé depuis le démarrage du système, puis le noyau en conséquence. Implémentez des minuteries et des retards logiciels.

Démo pour jiffies et HZ

    #include 

    unsigned long j, stamp_1, stamp_half, stamp_n;

    j = jiffies; /* read the current value */
    stamp_1 = j + HZ; /* 1 second in the future */
    stamp_half = j + HZ/2; /* half a second */
    stamp_n = j + n * HZ / 1000; /* n milliseconds */

---

Minuterie du noyau

Le gestionnaire d'interruption d'horloge matérielle déclenchera l'interruption logicielle TIMER_SOFTIRQ et exécutera tous les minuteurs de base qui ont expiré sur le processeur actuel.

Définition/initialisation de la minuterie

Dans le noyau Linux, une instance de la structure timer_list correspond à un timer :

    /* 当expires指定的定时器到期时间期满后，将执行function(data) */
    struct timer_list {
        unsigned long expires;           /*定时器到期时间*/
        void (*function)(unsigned long); /* 定时器处理函数 */
        unsigned long data;              /* function的参数 */
        ...
    };

    /* 定义 */
    struct timer_list my_timer;

    /* 初始化函数 */
    void init_timer(struct timer_list * timer);
    /* 初始化宏 */
    TIMER_INITIALIZER(_function, _expires, _data)

    /* 定义并初始化宏 */
    DEFINE_TIMER(_name, _function, _expires, _data)

Ajout/suppression de minuterie

    /* 注册内核定时器，将定时器加入到内核动态定时器链表中 */
    void add_timer(struct timer_list * timer);

    /* del_timer_sync()是 del_timer()的同步版，在删除一个定时器时需等待其被处理完，
       因此该函数的调用不能发生在中断上下文 */
    void del_timer(struct timer_list * timer);
    void del_timer_sync(struct timer_list * timer);

Modification de l'heure programmée

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

---

Retard

Court délai

    void ndelay(unsigned long nsecs);
    void udelay(unsigned long usecs);
    void mdelay(unsigned long msecs);

Lorsque le noyau démarre, il exécutera un programme de test de retard (étalonnage de boucle de retard) pour calculer lpj (boucles par jiffy). Ces fonctions sont implémentées en fonction de lpj, qui est occupé à attendre.

Long délai

• Une manière très intuitive consiste à comparer les jiffies actuels avec les jiffies cibles :

  int time_after(unsigned long a, unsigned long b);    /* a after b, true */
  int time_before(unsigned long a, unsigned long b);   /* a before b */
  int time_after_eq(unsigned long a, unsigned long b); /* a after or equal b */
  int time_before_eq(unsigned long a, unsigned long b);/* a before or equal b */
  

• Délai de sommeil

  void msleep(unsigned int millisecs);
  unsigned long msleep_interruptible(unsigned int millisecs);
  void ssleep(unsigned int seconds);
  

  Astuce : msleep() et ssleep() ne peuvent pas être interrompus.

Grâce à cet article, nous avons découvert l'application et le rôle du timing et du retard dans les pilotes de périphériques Linux, et avons appris à utiliser diverses minuteries et fonctions de retard. Nous avons constaté que le timing et le retard constituent une méthode très appropriée pour le développement de systèmes embarqués, ce qui nous permet d'implémenter facilement des fonctions liées au temps. Bien entendu, le timing et les retards comportent également certaines précautions et limites, telles que des problèmes de précision et des impacts sur les performances. Par conséquent, lorsque nous utilisons le timing et le retard, nous devons avoir certaines connaissances et expériences en matière de matériel, ainsi que de bonnes habitudes de programmation et des compétences en débogage. J'espère que cet article pourra vous fournir un guide simple et utile, vous donnant une compréhension préliminaire du timing et des retards.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!