Linux 内核定时器实验

定时器是我们最常用到的功能，一般用来完成定时功能，本章我们就来学习一下 Linux 内核提供的定时器 API 函数，通过这些定时器 API 函数我们可以完成很多要求定时的应用。Linux内核也提供了短延时函数，比如微秒、纳秒、毫秒延时函数，本章我们就来学习一下这些和时间有关的功能。

一、Linux 时间管理和内核定时器简介

1|内核时间管理简介

学习过 UCOS 或 FreeRTOS 的同学应该知道，UCOS 或 FreeRTOS 是需要一个硬件定时器提供系统时钟，一般使用 Systick 作为系统时钟源。同理，Linux 要运行，也是需要一个系统时钟的，至于这个系统时钟是由哪个定时器提供的，笔者没有去研究过 Linux 内核，但是在 Cortex-A7 内核中有个通用定时器，在《Cortex-A7 Technical ReferenceManua.pdf》的“9:Generic Timer”章节有简单的讲解，关于这个通用定时器的详细内容，可以参考《ARM ArchitectureReferenceManual ARMv7-A and ARMv7-R edition.pdf》的“chapter B8 The Generic Timer”章节。这个通用定时器是可选的，按照笔者学习 FreeRTOS 和 STM32 的经验，猜测 Linux 会将这个通用定时器作为 Linux 系统时钟源(前提是 SOC 得选配这个通用定时器)。具体是怎么做的笔者没有深入研究过，这里仅仅是猜测！不过对于我们 Linux 驱动编写者来说，不需要深入研究这些具体的实现，只需要掌握相应的 API 函数即可，除非你是内核编写者或者内核爱好者。

Linux 内核中有大量的函数需要时间管理，比如周期性的调度程序、延时程序、对于我们驱动编写者来说最常用的定时器。硬件定时器提供时钟源，时钟源的频率可以设置，设置好以后就周期性的产生定时中断，系统使用定时中断来计时。中断周期性产生的频率就是系统频率，也叫做节拍率(tick rate)(有的资料也叫系统频率)，比如 1000Hz，100Hz 等等说的就是系统节拍率。系统节拍率是可以设置的，单位是 Hz，我们在编译 Linux 内核的时候可以通过图形化界面设置系统节拍率，按照如下路径打开配置界面：

-> Kernel Features
	-> Timer frequency (<choice> [=y])

选中“Timer frequency”，打开以后如图所示：

从图可以看出，可选的系统节拍率为 100Hz、200Hz、250Hz、300Hz、500Hz 和1000Hz，默认情况下选择 100Hz。设置好以后打开 Linux 内核源码根目录下的.config 文件，在此文件中有如图所示定义：

图中的 CONFIG_HZ 为 100，Linux 内核会使用 CONFIG_HZ 来设置自己的系统时钟。打开文件 include/asm-generic/param.h，有如下内容：

6 # undef HZ
7 # define HZ CONFIG_HZ
8 # define USER_HZ 100
9 # define CLOCKS_PER_SEC (USER_HZ)

第 7 行定义了一个宏 HZ，宏 HZ 就是 CONFIG_HZ，因此 HZ=100，我们后面编写 Linux驱动的时候会常常用到 HZ，因为 HZ 表示一秒的节拍数，也就是频率。大多数初学者看到系统节拍率默认为 100Hz 的时候都会有疑问，怎么这么小？100Hz 是可选的节拍率里面最小的。为什么不选择大一点的呢？这里就引出了一个问题：

高节拍率和低节拍率的优缺点：

①、高节拍率会提高系统时间精度，如果采用 100Hz 的节拍率，时间精度就是 10ms，采用1000Hz 的话时间精度就是 1ms，精度提高了 10 倍。高精度时钟的好处有很多，对于那些对时间要求严格的函数来说，能够以更高的精度运行，时间测量也更加准确。
②、高节拍率会导致中断的产生更加频繁，频繁的中断会加剧系统的负担，1000Hz 和 100Hz的系统节拍率相比，系统要花费 10 倍的“精力”去处理中断。中断服务函数占用处理器的时间增加，但是现在的处理器性能都很强大，所以采用 1000Hz 的系统节拍率并不会增加太大的负载压力。根据自己的实际情况，选择合适的系统节拍率，本教程我们全部采用默认的 100Hz 系统节拍率。

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，jiffies 定义在文件 include/linux/jiffies.h 中，定义如下：

76 extern u64 __jiffy_data jiffies_64;
77 extern unsigned long volatile __jiffy_data jiffies;

第 76 行，定义了一个 64 位的 jiffies_64。
第 77 行，定义了一个 unsigned long 类型的 32 位的 jiffies。jiffies_64 和 jiffies 其实是同一个东西，jiffies_64 用于 64 位系统，而 jiffies 用于 32 位系统。为了兼容不同的硬件，jiffies 其实就是 jiffies_64 的低 32 位，jiffies_64 和 jiffies 的结构如图所示：

当我们访问 jiffies 的时候其实访问的是 jiffies_64 的低 32 位，使用 get_jiffies_64 这个函数可以获取 jiffies_64 的值。在 32 位的系统上读取 jiffies 的值，在 64 位的系统上 jiffes 和 jiffies_64表示同一个变量，因此也可以直接读取 jiffies 的值。所以不管是 32 位的系统还是 64 位系统，都可以使用 jiffies。

前面说了 HZ 表示每秒的节拍数，jiffies 表示系统运行的 jiffies 节拍数，所以 jiffies/HZ 就是系统运行时间，单位为秒。不管是 32 位还是 64 位的 jiffies，都有溢出的风险，溢出以后会重新从 0 开始计数，相当于绕回来了，因此有些资料也将这个现象也叫做绕回。假如 HZ 为最大值 1000 的时候，32 位的 jiffies 只需要 49.7 天就发生了绕回，对于 64 位的 jiffies 来说大概需要5.8 亿年才能绕回，因此 jiffies_64 的绕回忽略不计。处理 32 位 jiffies 的绕回显得尤为重要，Linux 内核提供了如表所示的几个 API 函数来处理绕回。

如果 unkown 超过 known 的话，time_after 函数返回真，否则返回假。如果 unkown 没有超过 known 的话 time_before 函数返回真，否则返回假。time_after_eq 函数和 time_after 函数类似，只是多了判断等于这个条件。同理，time_before_eq 函数和 time_before 函数也类似。比如我们要判断某段代码执行时间有没有超时，此时就可以使用如下所示代码：

1 unsigned long timeout;
2 timeout = jiffies + (2 * HZ); /* 超时的时间点 */
3
4 /*************************************
5 具体的代码
6 ************************************/
7
8 /* 判断有没有超时 */
9 if(time_before(jiffies, timeout)) {
10		 /* 超时未发生 */
11 } else {
12 		/* 超时发生 */
13 }

timeout 就是超时时间点，比如我们要判断代码执行时间是不是超过了 2 秒，那么超时时间点就是 jiffies+(2*HZ)，如果 jiffies 大于 timeout 那就表示超时了，否则就是没有超时。第 4~6 行就是具体的代码段。第 9 行通过函数 time_before 来判断 jiffies 是否小于 timeout，如果小于的话就表示没有超时。为了方便开发，Linux 内核提供了几个 jiffies 和 ms、us、ns 之间的转换函数，如表所示：

2|内核定时器简介

定时器是一个很常用的功能，需要周期性处理的工作都要用到定时器。Linux 内核定时器采用系统时钟来实现，并不是裸机的 PIT 等硬件定时器。Linux 内核定时器使用很简单，只需要提供超时时间(相当于定时值)和定时处理函数即可，当超时时间到了以后设置的定时处理函数就会执行，和我们使用硬件定时器的套路一样，只是使用内核定时器不需要做一大堆的寄存器初始化工作。在使用内核定时器的时候要注意一点，内核定时器并不是周期性运行的，超时以后就会自动关闭，因此如果想要实现周期性定时，那么就需要在定时处理函数中重新开启定时器。Linux 内核使用 timer_list 结构体表示内核定时器，timer_list 定义在文件include/linux/timer.h 中，定义如下(省略掉条件编译)：

struct timer_list {
    struct list_head entry;
    unsigned long expires; 			/* 定时器超时时间，单位是节拍数 */
    struct tvec_base *base;
    void (*function)(unsigned long); /* 定时处理函数 */
    unsigned long data; 			/* 要传递给 function 函数的参数 */
    int slack;
};

要使用内核定时器首先要先定义一个 timer_list 变量，表示定时器，tiemr_list 结构体的expires 成员变量表示超时时间，单位为节拍数。比如我们现在需要定义一个周期为 2 秒的定时器，那么这个定时器的超时时间就是 jiffies+(2HZ)，因此 expires=jiffies+(2HZ)。function 就是定时器超时以后的定时处理函数，我们要做的工作就放到这个函数里面，需要我们编写这个定时处理函数。定义好定时器以后还需要通过一系列的 API 函数来初始化此定时器，这些函数如下：

1 、init_timer 函数

init_timer 函数负责初始化 timer_list 类型变量，当我们定义了一个 timer_list 变量以后一定要先用 init_timer 初始化一下。init_timer 函数原型如下

void init_timer(struct timer_list *timer)

函数参数和返回值含义如下：
timer：要初始化定时器。
返回值：没有返回值。

2 、add_timer 函数

add_timer函数用于向Linux 内核注册定时器，使用 add_timer函数向内核注册定时器以后，定时器就会开始运行，函数原型如下：

void add_timer(struct timer_list *timer)

函数参数和返回值含义如下：
timer：要注册的定时器。
返回值：没有返回值。

3 、del_timer 函数

del_timer 函数用于删除一个定时器，不管定时器有没有被激活，都可以使用此函数删除。在多处理器系统上，定时器可能会在其他的处理器上运行，因此在调用 del_timer 函数删除定时器之前要先等待其他处理器的定时处理器函数退出。del_timer 函数原型如下：

int del_timer(struct timer_list * timer)

函数参数和返回值含义如下：
timer：要删除的定时器。
返回值：0，定时器还没被激活；1，定时器已经激活。

4 、del_timer_sync 函数

del_timer_sync 函数是 del_timer 函数的同步版，会等待其他处理器使用完定时器再删除，del_timer_sync 不能使用在中断上下文中。del_timer_sync 函数原型如下所示：

int del_timer_sync(struct timer_list *timer)

函数参数和返回值含义如下：
timer：要删除的定时器。
返回值：0，定时器还没被激活；1，定时器已经激活。

5 、mod_timer 函数

mod_timer 函数用于修改定时值，如果定时器还没有激活的话，mod_timer 函数会激活定时器！函数原型如下：

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

函数参数和返回值含义如下：
timer：要修改超时时间(定时值)的定时器。
expires：修改后的超时时间。
返回值：0，调用 mod_timer 函数前定时器未被激活；1，调用 mod_timer 函数前定时器已被激活。

关于内核定时器常用的 API 函数就讲这些，内核定时器一般的使用流程如下所示：

1 struct timer_list timer; /* 定义定时器 */
2
3 /* 定时器回调函数 */
4 void function(unsigned long arg)
5 {
6 		/*
7 		* 定时器处理代码
8 		*/
9
10 		/* 如果需要定时器周期性运行的话就使用 mod_timer
11 		* 函数重新设置超时值并且启动定时器。
12 		*/
13 		mod_timer(&dev->timertest, jiffies + msecs_to_jiffies(2000));
14 }
15
16 /* 初始化函数 */
17 void init(void)
18 {
19 		init_timer(&timer); /* 初始化定时器 */
20
21 		timer.function = function; /* 设置定时处理函数 */
22 		timer.expires=jffies + msecs_to_jiffies(2000);/* 超时时间 2 秒 */
23 		timer.data = (unsigned long)&dev; /* 将设备结构体作为参数 */
24
25 		add_timer(&timer); /* 启动定时器 */
26 }
27
28 /* 退出函数 */
29 void exit(void)
30 {
31 		del_timer(&timer); /* 删除定时器 */
32 		/* 或者使用 */
33 		del_timer_sync(&timer);
34 }

3|Linux 内核短延时函数

有时候我们需要在内核中实现短延时，尤其是在 Linux 驱动中。Linux 内核提供了毫秒、微秒和纳秒延时函数，这三个函数如表所示：

二、硬件原理图分析

本章使用通过设置一个定时器来实现周期性的闪烁 LED 灯，原理图参考前面的文档。

三、实验程序编写

1|驱动程序编写

新建名为“12_timer”的文件夹，然后在 12_timer 文件夹里面创建 vscode 工程，工作区命名为“timer”。工程创建好以后新建 timer.c 文件，在 timer.c 里面输入如下内容：

#include <linux/module.h>
#include <linux/kernel.h>
#include <linux/fs.h>
#include <linux/init.h>
#include <linux/uaccess.h>
#include <linux/io.h>
#include <linux/cdev.h>
#include <linux/device.h>
#include <linux/of.h>
#include <linux/of_address.h>
#include <linux/slab.h>
#include <linux/gpio.h>
#include <linux/of_gpio.h>

#define CLOSE_CMD (_IO(0XEF, 0x1)) 		/* 关闭定时器 */
#define OPEN_CMD (_IO(0XEF, 0x2)) 		/* 打开定时器 */
#define SETPERIOD_CMD (_IO(0XEF, 0x3)) 	/* 设置定时器周期命令 */
#define LEDON 1 		/* 开灯 */
#define LEDOFF 0 		/* 关灯 */

/* 设备号个数 */
#define TIMER_DEV_NUM 1
#define DEV_NAME "timer"

/* timerdev设备结构体 */
struct timer_dev {	
	struct cdev cdev;
	dev_t devid;
	struct class *class;
	struct device *device;
	int major;
	int minor;
	struct device_node *nd;	//设备树节点
	int led_gpio;			//led所使用的GPIO编号
	int timerperiod; 		/* 定时周期,单位为 ms */
	struct timer_list timer; /* 定义一个定时器  */
	spinlock_t lock; 		/* 定义自旋锁 */
};

static struct timer_dev timerdev;


static int led_init(void)
{
	int ret = 0;
	timerdev.nd = of_find_node_by_path("/gpioled");
	if(timerdev.nd == NULL){
		return -EINVAL;
	}

	timerdev.led_gpio = of_get_named_gpio(timerdev.nd,"led-gpio", 0);
	if(timerdev.led_gpio < 0){
		printk("kernel:can't get led\r\n");
		return -EINVAL;
	}
	printk("kernel:led_gpio index=%d\r\n", timerdev.led_gpio);

	/* 初始化 led 所使用的 IO */
	gpio_request(timerdev.led_gpio, "led"); /* 请求 IO */
	ret = gpio_direction_output(timerdev.led_gpio, 1); /* 设置为输出 */
	if(ret < 0){
		printk("k:can't set gpio!\r\n");
		return -1;
	}
	return 0;
}


static int timer_open(struct inode *inode, struct file *filp)
{
	int ret = 0;
	filp->private_data = &timerdev; /* 设置私有数据 */

	timerdev.timerperiod = 1000; /* 默认周期为 1s */
	ret = led_init();
	if(ret < 0){
		return ret;
	}

	return 0;
}

/*
 * @description : ioctl 函数，
 * @param – filp : 要打开的设备文件(文件描述符)
 * @param - cmd : 应用程序发送过来的命令
 * @param - arg : 参数
 * @return : 0 成功;其他 失败
 */
static long timer_unlocked_ioctl(struct file *filp, 
								unsigned int cmd, 
								unsigned long arg)
{
	struct timer_dev *dev = (struct timer_dev *)filp->private_data;
	int timerperiod;
	unsigned long flags;
	switch (cmd){	
		case CLOSE_CMD:		/* 关闭定时器 */
			del_timer_sync(&dev->timer);	
			break;
		case OPEN_CMD:		/* 打开定时器 */
			spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
			timerperiod = dev->timerperiod;
			spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
			mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(timerperiod));
			break;
		case SETPERIOD_CMD:	/* 设置定时器周期 */
			spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
			dev->timerperiod = arg;
			spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
			mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(arg));
			break;
		default:
			break;
	}
	return 0;
}


/* 定时器回调函数 */
void timer_function(unsigned long arg)
{
	struct timer_dev *dev = (struct timer_dev *)arg;
	static int sta = 1;
	int timerperiod;
	unsigned long flags;

	sta = !sta; /* 每次都取反，实现 LED 灯反转 */
	gpio_set_value(dev->led_gpio, sta);

	/* 重启定时器 */
	spin_lock_irqsave(&dev->lock, flags);
	timerperiod = dev->timerperiod;
	spin_unlock_irqrestore(&dev->lock, flags);
	mod_timer(&dev->timer, jiffies + msecs_to_jiffies(dev->timerperiod));
}

/* 设备操作集合 */
static const struct file_operations timer_fops = {
	.owner = THIS_MODULE,
	.open = timer_open,
	.unlocked_ioctl = timer_unlocked_ioctl,

};




static int __init timer_init(void)
{
	int ret = 0;
	int result = 0;


	/* 初始化自旋锁 */
	spin_lock_init(&timerdev.lock);

	/* 注册设备号 */
	timerdev.major = 0;
	if(timerdev.major){
		timerdev.devid = MKDEV(timerdev.major, timerdev.minor);
		ret = register_chrdev_region(timerdev.devid, TIMER_DEV_NUM, DEV_NAME);
	}
	else{
		ret = alloc_chrdev_region(&timerdev.devid, 0, TIMER_DEV_NUM, DEV_NAME);
	}
	timerdev.major = MAJOR(timerdev.devid);
	timerdev.minor = MINOR(timerdev.devid);
	if(ret < 0){
		printk("k:register devid failed!\r\n");
		result = -EINVAL;
		goto fail_register_devid;
	}
	printk("k:timerdev  MAJOR:%d  MINOR:%d\r\n", timerdev.major, timerdev.minor);

	/* 添加字符设备 */
	timerdev.cdev.owner = timer_fops.owner;
	cdev_init(&timerdev.cdev, &timer_fops);
	ret = cdev_add(&timerdev.cdev, timerdev.devid, TIMER_DEV_NUM);
	if(ret < 0){
		printk("k:register chrdev failed!\r\n");
		result = -EINVAL;
		goto fail_register_cdev;
	}
	/* 创建设备节点 */
	/* 	1.创建类 */
	timerdev.class = class_create(THIS_MODULE, DEV_NAME);
	if(IS_ERR(timerdev.class)){
		printk("k:fail to create class!\r\n");
		result = PTR_ERR(timerdev.class);
		goto fail_class;
	}
	/*	2.创建设备*/
	timerdev.device = device_create(timerdev.class, NULL, timerdev.devid, NULL, DEV_NAME);
	if(IS_ERR(timerdev.device)){
		printk("k:fail to create device!\r\n");
		result = PTR_ERR(timerdev.device);
		goto fail_device;
	}
		
	/* 初始化 timer，设置定时器处理函数,还未设置周期，所有不会激活定时器 */
	init_timer(&timerdev.timer);
	timerdev.timer.function = timer_function;
	timerdev.timer.data = (unsigned long)&timerdev;
	return 0;


fail_device:
	/* 摧毁类 */
	class_destroy(timerdev.class);
fail_class:
	/* 注销字符设备 */
	cdev_del(&timerdev.cdev);
fail_register_cdev:
	/* 注销设备号 */
	unregister_chrdev_region(timerdev.devid, TIMER_DEV_NUM);
fail_register_devid:
	return result;
}


static void __exit timer_exit(void)
{

	gpio_set_value(timerdev.led_gpio, 1); 	/* 卸载驱动的时候关闭 LED */
	del_timer_sync(&timerdev.timer); 		/* 删除 timer  */


	/* 摧毁设备 */
	device_destroy(timerdev.class, timerdev.devid);
	/* 摧毁类 */
	class_destroy(timerdev.class);
	/* 注销字符设备 */
	cdev_del(&timerdev.cdev);
	/* 注销设备号 */
	unregister_chrdev_region(timerdev.devid, TIMER_DEV_NUM);

}

/* 驱动入口和出口 */
module_init(timer_init);
module_exit(timer_exit);

/* 许可 */
MODULE_LICENSE("GPL");
/* 作者信息 */
MODULE_AUTHOR("LXG@firestaradmin");

struct timer_dev，定时器设备结构体，定义了一个定时器成员变量 timer。
led_init，LED 灯初始化函数，从设备树中获取 LED 灯信息，然后初始化相应的 IO。
timer_open，函数 timer_open，对应应用程序的 open 函数，应用程序调用 open 函数打开/dev/timer 驱动文件的时候此函数就会执行。此函数设置文件私有数据为 timerdev，并且初始化定时周期默认为 1 秒，最后调用 led_init 函数初始化 LED 所使用的 IO。
timer_unlocked_ioctl，函数 timer_unlocked_ioctl，对应应用程序的 ioctl 函数，应用程序调用 ioctl函数向驱动发送控制信息，此函数响应并执行。此函数有三个参数：filp，cmd 和 arg，其中 filp是对应的设备文件，cmd 是应用程序发送过来的命令信息，arg 是应用程序发送过来的参数，在本章例程中 arg 参数表示定时周期。一共有三种命令 CLOSE_CMD，OPEN_CMD 和 SETPERIOD_CMD，这三个命令分别为关闭定时器、打开定时器、设置定时周期。这三个命令的左右如下：

CLOSE_CMD: 关闭定时器命令，，调用 del_timer_sync 函数关闭定时器。
OPEN_CMD：打开定时器命令，调用 mod_timer 函数打开定时器，定时周期为 timerdev 的timeperiod 成员变量，定时周期默认是 1 秒。
SETPERIOD_CMD：设置定时器周期命令，参数 arg 就是新的定时周期，设置 timerdev 的timeperiod 成员变量为 arg 所表示定时周期指。并且使用 mod_timer 重新打开定时器，使定时器以新的周期运行。

static struct file_operations timer_fops，定时器驱动操作函数集 timer_fops。
timer_function，函数 timer_function，定时器服务函数，此函有一个参数 arg，在本例程中arg 参数就是 timerdev 的地址，这样通过 arg 参数就可以访问到设备结构体。当定时周期到了以后此函数就会被调用。在此函数中将 LED 灯的状态取反，实现 LED 灯闪烁的效果。因为内核定时器不是循环的定时器，执行一次以后就结束了，因此又调用了 mod_timer 函数重新开启定时器。
timer_init，函数 timer_init，驱动入口函数。初始化定时器，设置定时器的定时处理函数为 timer_function，另外设置要传递给 timer_function 函数的参数为 timerdev的地址。在此函数中并没有调用 timer_add 函数来开启定时器，因此定时器默认是关闭的，除非应用程序发送打开命令。
最后，驱动出口函数，关闭 LED，也就是卸载驱动以后 LED 处于熄灭状态。调用 del_timer_sync 函数删除定时器，也可以使用 del_timer 函数。

2|编写测试APP

测试 APP 我们要实现的内容如下：
①、运行 APP 以后提示我们输入要测试的命令，输入 1 表示关闭定时器、输入 2 表示打开定时器，输入 3 设置定时器周期。
②、如果要设置定时器周期的话，需要让用户输入要设置的周期值，单位为毫秒。

新建名为 timerApp.c 的文件，然后输入如下所示内容：

#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <fcntl.h>
#include <stdio.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "linux/ioctl.h"


/* 命令值 */
#define CLOSE_CMD (_IO(0XEF, 0x1)) /* 关闭定时器 */
#define OPEN_CMD (_IO(0XEF, 0x2)) /* 打开定时器 */
#define SETPERIOD_CMD (_IO(0XEF, 0x3)) /* 设置定时器周期命令 */


/*
* @description : main 主程序
* @param - argc : argv 数组元素个数
* @param - argv : 具体参数
* @return : 0 成功;其他 失败
*/
int main(int argc, char *argv[])
{
    int ret = 0, fd = 0;
    char *filename;
    unsigned int cmd;
    unsigned int arg;
    unsigned char str[100];
    

    if(argc != 2)
    {
        printf("bad usage!\r\n");
        return -1;
    }

    filename = argv[1];
    /* 打开 key 驱动 */
    fd =  open(filename, O_RDWR);
    if(fd < 0){
        printf("can't open file %s\r\n", filename);
        return -1;
    }

    while (1) {
        printf("Input CMD:");
        ret = scanf("%d", &cmd);
        if (ret != 1) {         /* 参数输入错误 */
            gets(str);          /* 防止卡死 */
        }

        if(cmd == 1)            /* 关闭 LED 灯 */
            cmd = CLOSE_CMD;
        else if(cmd == 2)       /* 打开 LED 灯 */
            cmd = OPEN_CMD;
        else if(cmd == 3) {
            cmd = SETPERIOD_CMD; /* 设置周期值 */
            printf("Input Timer Period:");
            ret = scanf("%d", &arg);
            if (ret != 1) {         /* 参数输入错误 */
                gets(str);          /* 防止卡死 */
            }
        }
        ioctl(fd, cmd, arg); /* 控制定时器的打开和关闭 */
    }
    close(fd);

    return 0;
}

while(1)循环，让用户输入要测试的命令，然后通过第 72 行的 ioctl 函数发送给驱动程序。如果是设置定时器周期命令 SETPERIOD_CMD，那么 ioctl 函数的 arg 参数就是用户输入的周期值。

四、运行测试

编译运行：

NOTE ARM-Linux 驱动开发篇

Embedded ARM Linux 驱动开发

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12| Platform 设备驱动实验上一篇

9| Linux 中断实验下一篇

8| Linux 内核定时器实验