嵌入式linux学习记录十，定时器

定时器去抖：

1. 数据结构

   struct gpio_key { int gpio; struct gpio_desc *gpiod; int flag; int irq; struct timer_list key_timer; };

   每个按键独立一个定时器，设计合理。

2. 定时器初始化

   /* 原代码 */ setup_timer(&gpio_keys_100ask[i].key_timer, key_timer_expire, &gpio_keys_100ask[i]); gpio_keys_100ask[i].key_timer.expires = ~0; add_timer(&gpio_keys_100ask[i].key_timer);

   setup_timer是内核 4.15 之前的旧接口，新内核已废弃。回调函数参数是unsigned long，类型不安全。

   改进：

   /* 使用新接口 */ timer_setup(&gpio_keys_100ask[i].key_timer, key_timer_expire, 0); gpio_keys_100ask[i].key_timer.expires = ~0; add_timer(&gpio_keys_100ask[i].key_timer); /* 回调函数改为 */ static void key_timer_expire(struct timer_list *t) { struct gpio_key *gpio_key = from_timer(gpio_key, t, key_timer); ... }

3. 中断处理

   /* 原代码 */ static irqreturn_t gpio_key_isr(int irq, void *dev_id) { struct gpio_key *gpio_key = dev_id; printk("gpio_key_isr key %d irq happened\n", gpio_key->gpio); mod_timer(&gpio_key->key_timer, jiffies + HZ/5); return IRQ_HANDLED; }

   HZ/5 = 200ms去抖时间太长，正常按键响应会有明显延迟。printk在中断里频繁打印影响性能。

   改进：

   static irqreturn_t gpio_key_isr(int irq, void *dev_id) { struct gpio_key *gpio_key = dev_id; /* 去抖时间改为 20ms */ mod_timer(&gpio_key->key_timer, jiffies + msecs_to_jiffies(20)); return IRQ_HANDLED; }

4. 定时器回调

   /* 原代码 */ static void key_timer_expire(unsigned long data) { struct gpio_key *gpio_key = data; int val; int key; val = gpiod_get_value(gpio_key->gpiod); printk("key_timer_expire key %d %d\n", gpio_key->gpio, val); key = (gpio_key->gpio << 8) | val; put_key(key); wake_up_interruptible(&gpio_key_wait); kill_fasync(&button_fasync, SIGIO, POLL_IN); }

   使用旧接口unsigned long data接收参数，不安全。没有区分按下和松开，两个事件都会放入缓冲区，用户需要自己判断。

   改进：

   static void key_timer_expire(struct timer_list *t) { struct gpio_key *gpio_key = from_timer(gpio_key, t, key_timer); int val; int key; val = gpiod_get_value(gpio_key->gpiod); /* 低电平有效：val=0 按下，val=1 松开，更直观 */ key = (gpio_key->gpio << 8) | (val ? 0 : 1); put_key(key); wake_up_interruptible(&gpio_key_wait); kill_fasync(&button_fasync, SIGIO, POLL_IN); }

5. read 函数

   /* 原代码 */ static ssize_t gpio_key_drv_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset) { int err; int key; if (is_key_buf_empty() && (file->f_flags & O_NONBLOCK)) return -EAGAIN; wait_event_interruptible(gpio_key_wait, !is_key_buf_empty()); key = get_key(); err = copy_to_user(buf, &key, 4); return 4; }

   wait_event_interruptible返回值没有判断，被信号打断时应返回-EINTR。copy_to_user返回值没有判断，拷贝失败时应报错。size参数没有检查，用户传入小于4字节时会越界。

   改进：

   static ssize_t gpio_key_drv_read(struct file *file, char __user *buf, size_t size, loff_t *offset) { int err; int key; /* 检查size */ if (size < 4) return -EINVAL; if (is_key_buf_empty() && (file->f_flags & O_NONBLOCK)) return -EAGAIN; /* 判断是否被信号打断 */ err = wait_event_interruptible(gpio_key_wait, !is_key_buf_empty()); if (err) return -EINTR; key = get_key(); /* 判断拷贝是否成功 */ if (copy_to_user(buf, &key, 4)) return -EFAULT; return 4; }

6. remove 函数

   /* 原代码 */ static int gpio_key_remove(struct platform_device *pdev) { ... for (i = 0; i < count; i++) { free_irq(gpio_keys_100ask[i].irq, &gpio_keys_100ask[i]); del_timer(&gpio_keys_100ask[i].key_timer); // 不安全 } kfree(gpio_keys_100ask); return 0; }

   del_timer不等待回调执行完就删除，可能导致回调还在执行时内存已被释放。

   改进：

   static int gpio_key_remove(struct platform_device *pdev) { ... for (i = 0; i < count; i++) { free_irq(gpio_keys_100ask[i].irq, &gpio_keys_100ask[i]); del_timer_sync(&gpio_keys_100ask[i].key_timer); // 等回调结束再删 } kfree(gpio_keys_100ask); return 0; }