定時器是一種軟體功能，即允許在將來的某個時刻，函式在給定的時間間隔用完時被呼叫。超時表示與定時器相關的時間間隔已經用完的那個時刻。

linux上考慮兩種型別的定時器，即動態定時和間隔定時器。第一種型別由核心使用，而間隔定時器由程序在使用者態建立。

動態定時器

動態定時的主要資料結構是一個叫做tvec_bases的per cpu變數，他包含NR_CPUS個元素，系統中每個CPU都有一個。每個元素是一個tvec_base_t型別的資料結構，他包含相應CPU中處理動態定時器需要的所有資料。

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;
 

欄位tv1的資料解僱為tvec_root_t型別，包含一個vec陣列，這個陣列由256個list_head元素組成（即256個動態定時器連結串列組成）。這個結構包含了在緊接著到來的255個節拍內將要到期的所有動態定時器。

欄位tv2,tv3和tv4的資料結構都是tvec_t型別，該型別有一個數組vec。這些連結串列包含在緊接著到來的2^14-1/2^20-1以及2^26-1個節拍內將要到期的所有動態定時器。

欄位tv5與前面的欄位幾乎相同，但唯一區別就是vec陣列的最後一項是一個大expires欄位值得動態定時器連結串列。tv5從不需要從其他的陣列補充。

動態定時器程式設計

1，申請timer_list結構並對其初始化，其中必須初始化的有expires,function

struct timer_list {
	struct list_head entry;
	unsigned long expires;

	void (*function)(unsigned long);
	unsigned long data;

	struct tvec_base *base;
#ifdef CONFIG_TIMER_STATS
	void *start_site;
	char start_comm[16];
	int start_pid;
#endif
#ifdef CONFIG_LOCKDEP
	struct lockdep_map lockdep_map;
#endif
};
 

2，呼叫init_timer函式初始化

該函式最終呼叫下面函式

static void __init_timer(struct timer_list *timer,
			 const char *name,
			 struct lock_class_key *key)
{
	timer->entry.next = NULL;
	timer->base = __raw_get_cpu_var(tvec_bases);
#ifdef CONFIG_TIMER_STATS
	timer->start_site = NULL;
	timer->start_pid = -1;
	memset(timer->start_comm, 0, TASK_COMM_LEN);
#endif
	lockdep_init_map(&timer->lockdep_map, name, key, 0);
}

可看到初始化的幾個相關變數。

3，呼叫add_timer函式將申請的timer_list結構新增到合適的連結串列

該函式最終呼叫如下函式新增到對應的連結串列

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 < 1 << (TVR_BITS + TVN_BITS)) {
		int i = (expires >> TVR_BITS) & TVN_MASK;
		vec = base->tv2.vec + i;
	} else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) {
		int i = (expires >> (TVR_BITS + TVN_BITS)) & TVN_MASK;
		vec = base->tv3.vec + i;
	} else if (idx < 1 << (TVR_BITS + 3 * TVN_BITS)) {
		int i = (expires >> (TVR_BITS + 2 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
		vec = base->tv4.vec + i;
	} else if ((signed long) idx < 0) {
		/*
		 * 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 + 3 * TVN_BITS)) & TVN_MASK;
		vec = base->tv5.vec + i;
	}
	/*
	 * Timers are FIFO:
	 */
	list_add_tail(&timer->entry, vec);
}

其中對於定時器的修改、刪除等操作，核心提供了相應的函式。