2、设置好后在Linux内核源码根目录下的config文件中可见系统节拍率被设置为100Hz。
3、Linux内核会使用CONFIGHZ来设置自己的系统时钟,文件includeasmgenericparamh。
4、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,系统启动的时候会将jiffies初始化为0,即可获取,linux开发板的硬件定时器频率。
所谓中断是指CPU在执行程序的过程中,出现了某些突发事件急待处理,CPU必须暂停当前程序的执行,转去处理突发事件,处理完毕后又返回原程序被中断的位置继续执行。根据中断的来源,中断可分为内部中断和外部中断,内部中断的中断源来自CPU内部(软件中断指令、溢出、除法错误等,例如, *** 作系统从用户态切换到内核态需借助CPU内部的软件中断),外部中断的中断源来自CPU外部,由外设提出请求。根据中断是否可以屏蔽,中断可分为可屏蔽中断与不可屏蔽中断(NMI),可屏蔽中断可以通过设置中断控制器寄存器等方法被屏蔽,屏蔽后,该中断不再得到响应,而不可屏蔽中断不能被屏蔽。根据中断入口跳转方法的不同,中断可分为向量中断和非向量中断。采用向量中断的CPU通常为不同的中断分配不同的中断号,当检测到某中断号的中断到来后,就自动跳转到与该中断号对应的地址执行。不同中断号的中断有不同的入口地址。非向量中断的多个中断共享一个入口地址,进入该入口地址后,再通过软件判断中断标志来识别具体是哪个中断。也就是说,向量中断由硬件提供中断服务程序入口地址,非向量中断由软件提供中断服务程序入口地址。
嵌入式系统以及x86PC中大多包含可编程中断控制器(PIC),许多MCU内部就集成了PIC。如在80386中,PIC是两片i8259A芯片的级联。通过读写PIC的寄存器,程序员可以屏蔽/使能某中断及获得中断状态,前者一般通过中断MASK寄存器完成,后者一般通过中断PEND寄存器完成。定时器在硬件上也依赖中断来实现,典型的嵌入式微处理器内可编程间隔定时器(PIT)的工作原理,它接收一个时钟输入,当时钟脉冲到来时,将目前计数值增1并与预先设置的计数值(计数目标)比较,若相等,证明计数周期满,并产生定时器中断且复位目前计数值。
定时器Timer应用场景非常广泛,在Linux下,有以下几种方法:1,使用sleep()和usleep()
其中sleep精度是1秒,usleep精度是1微妙,具体代码就不写了。使用这种方法缺点比较明显,在Linux系统中,sleep类函数不能保证精度,尤其在系统负载比较大时,sleep一般都会有超时现象。
2,使用信号量SIGALRM + alarm()
这种方式的精度能达到1秒,其中利用了*nix系统的信号量机制,首先注册信号量SIGALRM处理函数,调用alarm(),设置定时长度,代码如下:
[cpp] view plain copy
#include <stdio.h>
#include <signal.h>
void timer(int sig)
{
if(SIGALRM == sig)
{
printf("timer\n")
alarm(1) //we contimue set the timer
}
return
}
int main()
{
signal(SIGALRM, timer)//relate the signal and function
alarm(1) //trigger the timer
getchar()
return 0
}
alarm方式虽然很好,但是无法首先低于1秒的精度。
3,使用RTC机制
RTC机制利用系统硬件提供的Real Time Clock机制,通过读取RTC硬件/dev/rtc,通过ioctl()设置RTC频率,代码如下:
[cpp] view plain copy
#include <stdio.h>
#include <linux/rtc.h>
#include <sys/ioctl.h>
#include <sys/time.h>
#include <sys/types.h>
#include <fcntl.h>
#include <unistd.h>
#include <errno.h>
#include <stdlib.h>
int main(int argc, char* argv[])
{
unsigned long i = 0
unsigned long data = 0
int retval = 0
int fd = open ("/dev/rtc", O_RDONLY)
if(fd <0)
{
perror("open")
exit(errno)
}
/*Set the freq as 4Hz*/
if(ioctl(fd, RTC_IRQP_SET, 1) <0)
{
perror("ioctl(RTC_IRQP_SET)")
close(fd)
exit(errno)
}
/* Enable periodic interrupts */
if(ioctl(fd, RTC_PIE_ON, 0) <0)
{
perror("ioctl(RTC_PIE_ON)")
close(fd)
exit(errno)
}
for(i = 0i <100i++)
{
if(read(fd, &data, sizeof(unsigned long)) <0)
{
perror("read")
close(fd)
exit(errno)
}
printf("timer\n")
}
/* Disable periodic interrupts */
ioctl(fd, RTC_PIE_OFF, 0)
close(fd)
return 0
}
这种方式比较方便,利用了系统硬件提供的RTC,精度可调,而且非常高。
4,使用select()
这种方法在看APUE神书时候看到的,方法比较冷门,通过使用select(),来设置定时器;原理利用select()方法的第5个参数,第一个参数设置为0,三个文件描述符集都设置为NULL,第5个参数为时间结构体,代码如下:
[cpp] view plain copy
#include <sys/time.h>
#include <sys/select.h>
#include <time.h>
#include <stdio.h>
/*seconds: the secondsmseconds: the micro seconds*/
void setTimer(int seconds, int mseconds)
{
struct timeval temp
temp.tv_sec = seconds
temp.tv_usec = mseconds
select(0, NULL, NULL, NULL, &temp)
printf("timer\n")
return
}
int main()
{
int i
for(i = 0 i <100i++)
setTimer(1, 0)
return 0
}
这种方法精度能够达到微妙级别,网上有很多基于select()的多线程定时器,说明select()稳定性还是非常好。
总结:如果对系统要求比较低,可以考虑使用简单的sleep(),毕竟一行代码就能解决;如果系统对精度要求比较高,则可以考虑RTC机制和select()机制。
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