delay,众所周知延时的头文件,那linux内嵌的头文件有什么特点呢?
<linux/delay.h>
是 Linux 内核中的头文件,提供了一些延时函数,用于在内核代码中进行延时操作。这些延时函数包括短延时函数 udelay()
和长延时函数 mdelay()
,用于实现微秒级和毫秒级的延时。
使用 <linux/delay.h>
头文件中的延时函数时需要注意以下几点:
- 延时函数在内核中是阻塞式的,会导致当前进程或当前 CPU 阻塞,因此应避免在中断处理程序或需要实时性的代码中使用延时函数。
- 延时函数的延时时间并不是绝对精确的,受到硬件和系统负载的影响,可能会有一定的误差。
- 长延时函数
mdelay()
可能会导致系统响应较慢,因此应尽量避免在实时性要求较高的代码中使用。 - 延时函数的使用应谨慎,应根据具体需求和硬件平台的特性来选择合适的延时函数和延时时间,以避免对系统性能和实时性造成负面影响。
在使用 <linux/delay.h>
头文件中的延时函数时,建议仔细阅读文档和参考资料,并根据实际需求和硬件平台的特性进行合理的延时操作。
以下是一个简单的示例代码,演示了如何使用 <linux/delay.h>
头文件中的延时函数:
#include <linux/delay.h> // 包含延时头文件
#include <linux/init.h> // 包含内核模块初始化头文件
#include <linux/module.h> // 包含内核模块头文件
MODULE_LICENSE("GPL"); // 指定内核模块的许可证
static int my_module_init(void) {
printk(KERN_INFO "Module init\n");
// 使用 msleep() 函数进行毫秒级延时
msleep(1000); // 延时 1000 毫秒(1 秒)
// 使用 usleep_range() 函数进行微秒级延时
usleep_range(10000, 20000); // 延时 10000 至 20000 微秒(10 至 20 毫秒)
// 使用 udelay() 函数进行微秒级延时
udelay(1000000); // 延时 1000000 微秒(1 秒)
return 0;
}
static void my_module_exit(void) {
printk(KERN_INFO "Module exit\n");
}
module_init(my_module_init); // 指定模块初始化函数
module_exit(my_module_exit); // 指定模块退出函数
以上示例代码演示了如何使用 <linux/delay.h>
头文件中的延时函数,包括 msleep()
、usleep_range()
和 udelay()
函数。这些函数可以在 Linux 内核模块开发中用于实现不同精度的延时操作。
<linux/delay.h>
头文件中的延时函数使用了不同的实现方式来实现延时操作,具体原理如下:
udelay(unsigned int us)
: 这是一个微秒级的延时函数,它使用内嵌汇编的方式在内核中执行一段无意义的循环来实现延时。根据延时参数us
的值,会生成相应的循环次数来实现指定的微秒级延时。实现原理是通过循环消耗 CPU 时间来实现延时,但由于现代 CPU 的频率较高,可能导致延时不够精确。mdelay(unsigned long ms)
: 这是一个毫秒级的延时函数,它使用系统定时器来实现延时。在 Linux 内核中,使用了全局的jiffies
计数器来记录自系统启动以来的时间,mdelay()
函数通过计算当前jiffies
的值和指定的毫秒级延时参数ms
转换成的jiffies
值之间的差值,从而实现指定的毫秒级延时。实现原理是基于系统定时器的计数器来实现延时,因此相对较精确,但受系统负载和定时器精度的影响。
这些延时函数在内核中使用了不同的实现方式来实现延时操作,但都有一定的局限性和影响因素,使用时应注意考虑实际需求和硬件平台的特性,并谨慎选择合适的延时函数和延时时间。
<linux/delay.h>
头文件中的延时函数并没有采用计数器中断来实现延时。它们的实现方式分别是通过内嵌汇编的方式执行循环来消耗 CPU 时间实现微秒级延时(udelay()
函数),或者通过系统定时器的计数器来实现毫秒级延时(mdelay()
函数)。
具体而言,udelay()
函数通过在内核中执行一段无意义的循环来消耗 CPU 时间来实现微秒级延时。循环的次数根据传入的延时参数 us
的值进行计算,从而实现指定的微秒级延时。这种方式在不同的 CPU 频率下延时精度可能不同,因为不同频率的 CPU 消耗的时间单位不同。
而 mdelay()
函数则通过使用系统定时器中的 jiffies
计数器来计算延时的时间差值,从而实现毫秒级延时。jiffies
是一个全局的计数器,记录了自系统启动以来的时间,单位是滴答数(tick)。通过计算当前 jiffies
的值和传入的延时参数 ms
转换成的 jiffies
值之间的差值,从而实现指定的毫秒级延时。这种方式受系统负载和定时器精度的影响,因此在高负载或需要较高精度的场景下可能需要考虑其他实现方式。