《Linux裝置驅動開發詳解》 核心延時

10.6.1  短延遲

linux 核心中提供了如下 3 個函式分別進行納秒、微秒和毫秒延遲。

void ndelay(unsigned long nsecs); 

void udelay(unsigned long usecs); 

void mdelay(unsigned long msecs); 

上述延遲的實現原理本質上是忙等待， 它根據 cpu 頻率進行一定次數的迴圈。 有時候，可以在軟體中進行這樣的延遲：

void delay(unsigned int time) 

ndelay()、udelay()和 mdelay()函式的實現方式機理與此類似。

毫秒時延（以及更大的秒時延）已經比較大了，在核心中，最好不要直接使用mdelay()函式，這將無謂地耗費 cpu 資源，對於毫秒級以上時延，核心提供了下述函式：

void msleep(unsigned int millisecs); 

unsigned long msleep_interruptible(unsigned int millisecs); 

void ssleep(unsigned int seconds); 

上述函式將使得呼叫它的程序睡眠引數指定的時間，msleep()、ssleep()不能被打斷，而 msleep_interruptible()則可以被打斷。

note:受系統 hz 以及程序排程的影響，msleep()類似函式的精度是有限的。

10.6.2  長延遲

核心中進行延遲的乙個很直觀的方法是比較當前的 jiffies 和目標 jiffies （設定為當前 jiffies 加上時間間隔的 jiffies） ，直到未來的 jiffies 達到目標 jiffies。**清單 10.13給出了使用忙等待先延遲 100 個 jiffies 再延遲 2s 的例項。

**清單 10.13  忙等待時延例項

/*延遲 100 個 jiffies*/ 

unsigned long delay = jiffies + 100; 
while (time_before(jiffies, delay)); 
/*再延遲 2s*/ 
unsigned long delay = jiffies + 2*hz; 
while (time_before(jiffies, delay));

與 time_before()對應的還有乙個 time_after()，它們在核心中定義為（實際上只是將傳入的未來時間 jiffies 和被呼叫時的 jiffies 進行乙個簡單的比較） ：

#define time_after(a,b)        \ 

(typecheck(unsigned long, a) &&  \ 

typecheck(unsigned long, b) &&  \ 

((long)(b) - (long)(a) < 0)) 

#define time_before(a,b)  time_after(b,a) 

為了防止 time_before()和 time_after()的比較過程中編譯器對 jiffies 的優化，核心將其定義為 volatile 變數，這將保證它每次都被重新讀取。

10.6.3  睡著延遲

睡著延遲無疑是比忙等待更好的方式，隨著延遲在等待的時間到來之間程序處於睡眠狀態，cpu 資源被其他程序使用。schedule_timeout()可以使當前任務睡眠指定的jiffies 之後重新被排程執行，msleep()和 msleep_interruptible()在本質上都是依靠包含了schedule_timeout() 的 schedule_  timeout_uninterruptible() 和schedule_timeout_interruptible()實現的，如**清單 10.14 所示。

**清單 10.14  schedule_timeout()的使用

void msleep(unsigned int msecs) 

unsigned long msleep_interruptible(unsigned int msecs) 

**清單 10.14 第 6 行和第 14 行分別呼叫 schedule_timeout_uninterruptible()和schedule_timeout_interruptible() ， 這兩個函式的區別在於前者在呼叫schedule_timeout()之前置程序狀態為 task_interruptible，後者置程序狀態為task_uninterruptible，如**清單10.15 所示

**清單 10.15  schedule_timeout_interruptible()和schedule_timeout_uninterruptible() 

signed  long  _  _sched  schedule_timeout_interruptible(signed  long timeout) 

signed long _  _sched schedule_timeout_uninterruptible(signed long timeout) 

sleep_on_timeout(wait_queue_head_t*q,

unsigned
long
timeout);

interruptible_sleep_on_timeout(wait_queue_head_t*q,

unsigned
long
timeout);

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