Linux定时器相关源码分析
Linux的定时器使用时间轮算法。数据结构不难理解,核心数据结构与散列表及其相似,甚至可以说,就是散列表。事实上,理解其散列表的本质,有助于对相关操作的理解。
数据结构
这里先列出一些宏,稍后解释:
#define TVN_BITS (CONFIG_BASE_SMALL ? 4 : 6)
#define TVR_BITS (CONFIG_BASE_SMALL ? 6 : 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)
最基本的数据结构称为定时器向量,其实就是一个数组,数组类型就是在linux中不厌其烦用到的双向循环链表。代码如下:
struct tvec {
struct list_head vec[TVN_SIZE];
}; struct tvec_root {
struct list_head vec[TVR_SIZE];
};
示意图如图1:
图1 定时器向量
每个双向队列中timer的expires时间都相同。Linux(32位)中延迟时间用unsign int表示,因此最大为0xFFFFFFFF,如果要表示这么多时间,那数组太大了,肯定是不行的。因此,用了五个这样定时器向量来表示所示,分别为tv1~tv5。tv1是tvec_root类型,tv2~tv5是tvec类型,区别就在于数组大小。前者是TVR_SIZE,后者是TVN_SIZE,即256和64。
根据定时器的到期时间间隔interval=expires-jiffies来决定放入哪一个时间向量。
0~0xff放到tv1,
0x100~0x3fff放到tv2,
0x4000~0xfffff放到tv3,
0x100000~0x3ffffff放到tv4,
0x4000000~0xffffff放到tv5。
各个定时器被组织在一个大时间轮里面:
struct tvec_base {
spinlock_t lock;
struct timer_list *running_timer;
unsigned long timer_jiffies;
unsigned long next_timer;
struct tvec_root tv1;
struct tvec tv2;
struct tvec tv3;
struct tvec tv4;
struct tvec tv5;
} ____cacheline_aligned;
定时器添加
代码如下:
static void internal_add_timer(struct tvec_base *base, struct timer_list *timer)
{
unsigned long expires = timer->expires;
unsigned long idx = expires - base->timer_jiffies;
struct list_head *vec; if (idx < TVR_SIZE) {
int i = expires & TVR_MASK;
vec = base->tv1.vec + i;
} else if (idx < << (TVR_BITS + TVN_BITS)) {
int i = (expires >> TVR_BITS) & TVN_MASK;
vec = base->tv2.vec + i;
} else if (idx < << (TVR_BITS + * TVN_BITS)) {
int i = (expires >> (TVR_BITS + TVN_BITS)) & TVN_MASK;
vec = base->tv3.vec + i;
} else if (idx < << (TVR_BITS + * TVN_BITS)) {
int i = (expires >> (TVR_BITS + * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
vec = base->tv4.vec + i;
} else if ((signed long) idx < ) {
/*
* Can happen if you add a timer with expires == jiffies,
* or you set a timer to go off in the past
*/
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:
*/
if (idx > 0xffffffffUL) {
idx = 0xffffffffUL;
expires = idx + base->timer_jiffies;
}
i = (expires >> (TVR_BITS + * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
vec = base->tv5.vec + i;
}
/*
* Timers are FIFO:
*/
list_add_tail(&timer->entry, vec);
}
当idx < TVR_SIZE时,显然应当放到tv1中。但是具体放到哪个槽呢?按照我的理解,就应该放到第idx个槽中。事实上不是。因为tv1其实是一个时间轮,有一个时间指针在这个轮上走,这个指针就是timer_jiffies%TVR_SIZE。当timer_jiffies%TVR_SIZE==0时,就走完了一圈。因此应该放到这个指针+idx的位置。而且,如果这个指针在靠近数组的末端,比如254,idx值假设为30,那么254+30=284,显然这是一个相对位置。这里用了一个巧妙的方法来计算,即i=expires&TVR_MASK。由于TVR_MASK=TVR_SIZE-1,而TVR_SIZE=1<<TVR_BITS,在这种情况下expires&TVR_MASK=expires%TVR_SIZE,即求余操作。求余操作解决了相对位置的问题,而位运算则比求余运算更高效。
到了求余就好理解前面说的理解为散列表了。hash函数就是求余函数。
其他
其他问题包括删除定时器,调整定时器等,日后有空再分析。但是有了前面的基础,我想会好理解多了。
Linux定时器相关源码分析的更多相关文章
- linux调度器源码分析 - 运行(四)
本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ 引言 之前的文章已经将调度器的数据结构.初始化.加入进程都进行了分析,这篇文章将主要说明调度器是如何在程序稳定运 ...
- linux调度器源码分析 - 初始化(二)
本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ 引言 上期文章linux调度器源码分析 - 概述(一)已经把调度器相关的数据结构介绍了一遍,本篇着重通过代码说明 ...
- Linux进程调度与源码分析(二)——进程生命周期与task_struct进程结构体
1.进程生命周期 Linux操作系统属于多任务操作系统,系统中的每个进程能够分时复用CPU时间片,通过有效的进程调度策略实现多任务并行执行.而进程在被CPU调度运行,等待CPU资源分配以及等待外部事件 ...
- Netty服务端启动过程相关源码分析
1.Netty 是怎么创建服务端Channel的呢? 我们在使用ServerBootstrap.bind(端口)方法时,最终调用其父类AbstractBootstrap中的doBind方法,相关源码如 ...
- Linux 内核网桥源码分析
Linux网桥源码的实现 转自: Linux二层网络协议 Linux网桥源码的实现 1.调用 在src/net/core/dev.c的软中断函数static void net_rx_action(st ...
- linux调度器源码分析 - 概述(一)
本文为原创,转载请注明:http://www.cnblogs.com/tolimit/ 引言 调度器作为操作系统的核心部件,具有非常重要的意义,其随着linux内核的更新也不断进行着更新.本系列文章通 ...
- Linux进程调度与源码分析(一)——简介
本系列文章主要是近期针对Linux进程调度源码进行阅读与分析后的经验总结,分析过程中可能结合部分Linux网络编程的相关知识以便于理解,加深对Linux进程调度的理解和知识分享. 本系列文章主要结合L ...
- Linux内核 fork 源码分析
内核版本:linux-4.4.18 源码位置:这里 fork相关的代码最终执行的函数为_do_fork(),下面按照顺序分析下_do_fork(): 首先判断是否需要trace(跟踪)这个进程,这一步 ...
- Cocos2d-X3.0 刨根问底(八)----- 场景(Scene)、层(Layer)相关源码分析
本章节我们重点分析Cocos2d-x3.0与 场景.层相关的源码.这部分源码集中在 libcocos2d –> layers_scenes_transitions_nodes目录下面 我先发个截 ...
随机推荐
- Java面试题问与答——编译时与运行时
在开发和设计的时候,我们需要考虑编译时,运行时以及构建时这三个概念.理解这几个概念可以更好地帮助你去了解一些基本的原理.下面是初学者晋级中级水平需要知道的一些问题. Q.下面的代码片段中,行A和行B所 ...
- QTP vbs学习
1.helloworld Dim helloworld helloworld = "QTP自动化测试技术导航" mxgbox helloworld 2.显示申明变量 Optio ...
- lucene5.5 field
lucene常见Field IntField 主要对int类型的字段进行存储,需要注意的是如果需要对InfField进行排序使用SortField.Type.INT来比较,如果进范围查询或过滤,需要采 ...
- (转) CCEditBox 编辑框
CCEditBox 编辑框 原文: http://blog.csdn.net/cloud95/article/details/8773470 分类: cocos2d-x 2013-04-08 19:1 ...
- ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue是阻塞队列的一种,基于数组实现,长度固定,队尾添加,队首获取, 构造函数: p.p1 { margin: 0.0px 0.0px 0.0px 0.0px; font ...
- ace_admin_1.3.1 wysiwyg 工具条下拉出不来
试了很久才知道是因为<script src="__PUBLIC__/assets/js/bootstrap.min.js"></script> 这个js加 ...
- Unity-Animator深入系列---API详解
回到 Animator深入系列总目录 测试Unity版本为5.2.1 人形动画的接口都有标注 本列表不包含所有标注为过时的方法 1.Vector3 angularVelocity { get; } [ ...
- Java开发中经典的小实例-(随机产生验证码)
import java.util.Scanner;public class Test10 { public static void main(String[] args) { // ...
- GSEA的使用
下载GSEA 网址:http://software.broadinstitute.org/gsea/downloads.jsp gsea2-2.2.2.jar c2.cp.kegg.v5.1.symb ...
- Trasformation中的公式报错误,错误数据行定位
声明:原创作品,转载时请注明文章来自SAP师太技术博客( 博/客/园www.cnblogs.com):www.cnblogs.com/jiangzhengjun,并以超链接形式标明文章原始出处,否则将 ...