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# 内核定时器
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## 1. 简介
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  内核定时器是内核中的一种定时器，内核定时器的工作方式是：添加定时器到队列，为每个定时器设置到期时间。当定时器到期时，会执行定时器对应的函数。
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## 2. 设计思路
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  定时器类型为`Timer`结构体，而`Timer`由`SpinLock<InnerTimer>`组成。全局中使用元素类型为`Arc<Timer>`的队列`TIMER_LIST`存储系统创建的定时器。创建定时器时，应调用`Timer::new(timer_func,expire_jiffies)`，timer_func为定时器要执行的操作，expire_jiffies为定时器的结束时间，`timer_func`参数的类型是实现了`TimerFunction`特性的结构体。在创建定时器后，应使用`Timer::activate()`将定时器插入到`TIMER_LIST`中。
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  **如果只是希望当前pcb休眠一段时间，应调用`schedule_timeout(timeout)`，timeout指定pcb休眠的时间长度。**
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## 3. 定时器应实现的特性
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  定时器要执行的函数应实现`TimerFunction`特性，其定义如下：
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```rust
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/// 定时器要执行的函数的特征
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pub trait TimerFunction: Send + Sync {
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fn run(&mut self);
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}
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```
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  一种典型的实现方式是：新建一个零长的结构体，实现`TimerFunction`特性，然后在`run`函数中实现定时器要执行的操作。
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## 4. 定时器API
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### 4.1. Timer的API
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#### 4.1.1. 创建一个定时器
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```rust
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pub fn new(timer_func: Box<dyn TimerFunction>, expire_jiffies: u64) -> Arc<Self>
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```
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**参数**
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- timer_func：定时器需要执行的函数对应的结构体，其实现了`TimerFunction`特性
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- expire_jiffies：定时器结束时刻（单位：**jiffies**）
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**返回**
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- 定时器结构体指针
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#### 4.1.2. 将定时器插入到定时器链表中
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```rust
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pub fn activate(&self)
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```
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### 4.2. 其余API
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  **若想要在.c的模块中使用以下函数，请在函数名之前加上rs_**
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#### 4.2.1. 让进程休眠一段时间
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```rust
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pub fn schedule_timeout(mut timeout: i64) -> Result<i64, SystemError>
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```
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**功能**
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  让进程休眠timeout个jiffies
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**参数**
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- timeout：需要休眠的时间 （单位：**jiffies**）
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**返回值**
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- Ok(i64)：剩余需要休眠的时间 （单位：**jiffies**）
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- Err(SystemError)：错误码
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#### 4.2.2. 获取队列中第一个定时器的结束时间
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```rust
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pub fn timer_get_first_expire() -> Result<u64, SystemError>
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```
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**功能**
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  获取队列中第一个定时器的结束时间，即最早结束的定时器的结束时间
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**返回值**
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- Ok(i64)：最早结束的定时器的结束时间 （单位：**jiffies**）
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- Err(SystemError)：错误码
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#### 4.2.3. 获取当前系统时间
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```rust
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pub fn clock() -> u64
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```
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**功能**
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  获取当前系统时间（单位：**jiffies**）
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#### 4.2.4. 计算接下来n毫秒或者微秒对应的定时器时间片
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##### 4.2.4.1. 毫秒
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```rust
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pub fn next_n_ms_timer_jiffies(expire_ms: u64) -> u64
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```
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**功能**
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  计算接下来n**毫秒**对应的定时器时间片
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**参数**
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- expire_ms：n毫秒
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**返回值**
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  对应的定时器时间片（单位：**毫秒**）
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##### 4.2.4.2. 微秒
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```rust
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pub fn next_n_us_timer_jiffies(expire_us: u64) -> u64
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```
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**功能**
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  计算接下来n**微秒**对应的定时器时间片
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**参数**
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- expire_ms：n微秒
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**返回值**
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  对应的定时器时间片（单位：**微秒**）
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## 5. 创建定时器实例
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```rust
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struct TimerExample {
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/// 结构体的成员对应函数的形参
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example_parameter: i32,
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}
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impl TimerExample {
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pub fn new(para: i32) -> Box<TimerExample> {
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return Box::new(TimerExample {
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example_parameter: para,
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});
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}
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}
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/// 为结构体实现TimerFunction特性
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impl TimerFunction for TimerExample {
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/// TimerFunction特性中的函数run
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fn run(&mut self) {
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// 定时器需要执行的操作
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example_func(self.example_parameter);
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}
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}
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fn example_func(para: i32) {
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println!("para is {:?}", para);
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}
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fn main() {
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let timer_example: Box<TimerExample> = TimerExample::new(1);
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// 创建一个定时器
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let timer: Arc<Timer> = Timer::new(timer_example, 1);
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// 将定时器插入队列
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timer.activate();
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}
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```
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