基于linux0.11操作系统定时器的原理分析

_timer_interrupt:  push %ds    # save ds,es and put kernel data space  push %es    # into them. %fs is used by _system_call  push %fs  pushl %edx    # we save %eax,%ecx,%edx as gcc doesn't  pushl %ecx    # save those across function calls. %ebx  pushl %ebx    # is saved as we use that in ret_sys_call  pushl %eax  movl $0x10,%eax  mov %ax,%ds  mov %ax,%es  movl $0x17,%eax  mov %ax,%fs  incl _jiffies        ...

#define TIME_REQUESTS 64// 定时器数组，其实是个链表static struct timer_list {  long jiffies;  void (*fn)();  struct timer_list * next;} timer_list[TIME_REQUESTS], * next_timer = NULL;void add_timer(long jiffies, void (*fn)(void)){  struct timer_list * p;  if (!fn)    return;  // 关中断，防止多个进程”同时“操作  cli();  // 直接到期，直接执行回调  if (jiffies <= 0)    (fn)();  else {    // 遍历定时器数组，找到一个空项    for (p = timer_list ; p < timer_list + TIME_REQUESTS ; p++)      if (!p->fn)        break;    // 没有空项了    if (p >= timer_list + TIME_REQUESTS)      panic("No more time requests free");    // 给空项赋值    p->fn = fn;    p->jiffies = jiffies;    // 在数组中形成链表    p->next = next_timer;    // next_timer指向第一个节点，即最早到期的    next_timer = p;    /*      修改链表，保证超时时间是从小到大的顺序      原理：        每个节点都是以前面一个节点的到时时间为坐标，节点里的jiffies即超时时间        是前一个节点到期后的多少个jiffies后该节点到期。    */    while (p->next && p->next->jiffies < p->jiffies) {      // 前面的节点比后面节点大，则前面节点减去后面节点的值，算出偏移值，下面准备置换位置      p->jiffies -= p->next->jiffies;      // 先保存一下      fn = p->fn;      // 置换两个节点的回调      p->fn = p->next->fn;      p->next->fn = fn;      jiffies = p->jiffies;      // 置换两个节点是超时时间      p->jiffies = p->next->jiffies;      p->next->jiffies = jiffies;      /*        到这，第一个节点是最快到期的，还需要更新后续节点的值，其实就是找到一个合适的位置        插入，因为内核是用数组实现的定时器队列，所以是通过置换位置实现插入，        如果是链表，则直接找到合适的位置，插入即可，所谓合适的位置，        就是找到第一个比当前节点大的节点，插入到他前面。      */      p = p->next;    }    /*      内核这里实现有个bug，当当前节点是最小时，需要更新原链表中第一个节点的值，，      否则会导致原链表中第一个节点的过期时间延长，修复代码如下：      if (p->next && p->next->jiffies > p->jiffies) {        p->next->jiffies = p->next->jiffies - p->jiffies;      }        即更新原链表中第一个节点相对于新的第一个节点的偏移，剩余的节点不需要更新，因为他相对于      他前面的节点的偏移不变，但是原链表中的第一个节点之前前面没有节点，所以偏移就是他自己的值，      而现在在他前面插入了一个节点，则他的偏移是相对于前面一个节点的偏移    */  }  sti();}// 定时中断处理函数void do_timer(long cpl){  extern int beepcount;  extern void sysbeepstop(void);  if (beepcount)    if (!--beepcount)      sysbeepstop();  // 当前在用户态，增加用户态的执行时间，否则增加该进程的系统执行时间  if (cpl)    current->utime++;  else    current->stime++;  // next_timer为空说明还没有定时节点  if (next_timer) {    // 第一个节点减去一个jiffies，因为其他节点都是相对第一个节点的偏移，所以其他节点的值不需要变    next_timer->jiffies--;    // 当前节点到期，如果有多个节点超时时间一样，即相对第一个节点偏移是0，则会多次进入while循环    while (next_timer && next_timer->jiffies <= 0) {      void (*fn)(void);            fn = next_timer->fn;      next_timer->fn = NULL;      // 下一个节点      next_timer = next_timer->next;      // 执行定时回调函数      (fn)();    }  }  if (current_DOR & 0xf0)    do_floppy_timer();  // 当前进程的可用时间减一，不为0则接着执行，否则可能需要重新调度  if ((--current->counter)>0) return;  current->counter=0;  // 是系统进程则继续执行  if (!cpl) return;  // 进程调度  schedule();}